A. 研究体系为实际状态。B. 解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。C. 处理方法为以理想态为标准态加上校正。D. 获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。E. 应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。 2．Pitzer提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是（ ）。

A．B = B0ωB1 B．B = B0 ω + B1 C．BPC/（RTC）= B0 +ωB1 D．B = B0 + ωB 3．下列关于GE 关系式正确的是（ ）。

A. GE = RT ∑Xiln Xi B. GE = RT ∑Xiln a I C. GE = RT ∑Xiln γi D. GE = R ∑Xiln Xi 4．下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为（ ）。 A. Gi??i

?

???nG??B. dGi?VidP?SidT C. Gi?? ??ni?T,P,nj?i?????

???nG??D. Gi?? ??ni?T,nV,nj?i??s5. 汽液平衡关系Pyi?Pi?ixi的适用的条件（

）

D 非理想气体和理想

A 无限制条件 溶液

B 理想气体和非理想溶液 C 理想气体和理想溶液

6．泡点的轨迹称为（ ），露点的轨迹称为（ ），饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为（ ）。 A饱和汽相线，饱和液相线，汽液共存区B汽液共存线，饱和汽相线，饱和液相区 C饱和液相线，饱和汽相线，汽液共存区

7．乙醇-水在101.3KPa下共沸体系，其自由度为（

）A．0

B．1 C．2

D．3

8．体系从同一初态到同一终态，经历二个不同过程，一为可逆过程，一为不可逆过程，此二过程环境熵变存在（ ）。 A．（ΔS环）可逆< （ΔS环）不可逆 B. （ΔS环）可逆 >（ΔS环）不可逆 C．（ΔS环）可逆 = （ΔS环）不可逆 D．（ΔS环）可逆= 0 9．如当地冷却水温度为常年18℃，则氨制冷循环的冷凝温度应选 。A. 18℃； B. 8℃ C. 28℃； D. 48℃。

id

10．由纯组分形成理想溶液时，其混合焓ΔH 。A. >0； B. =0； C. <0 ； D. 不确定。 11．混合气体的第二维里系数 A . T和P的函数 B. 仅为T的函数 C . T和组成的函数 D . P和组成的函数 12．有效能衡算的依据是 。A. 热力学第一定律；B.热力学第二定律 C.热力学第三定律 D.热力学第一、二定律。 13．混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是 。

A.f??xifi； B. f??fi； C. lnf??xiln??fi0 ； D. lnf??xilnf xi?14．纯物质临界点时，对比温度 Tr 。A.＝ 0； B. > 1； C. < 1 ； D. = 1。 15．当潜水员深海作业时，若以高压空气作为呼吸介质，由于氮气溶入血液的浓度过大，会给人体带来致命影响（类似氮气麻醉现象）。根据下表中25℃下溶解在水中的各种气体的亨利常数Ｈ，你认为以（ ）和氧气的混和气体为呼吸介质比较适合？

H/bar 气体 H/bar H/bar 气体 H/bar 气体 气体 乙炔 空气 1350 一氧化碳 5400 30600 11550 乙烯 氦气 氢气 硫化氢 126600 甲烷 71600 氮气 550 氧气 41850 87650 44380 72950 乙烷 二氧化碳 1670 A 氦气 B二氧化碳 C．乙烷 D．甲烷 16．下列哪个条件不符合蒸汽压缩制冷循环制冷剂的选择要求（ ）。 A. 沸点低 B. 冷凝压力低 C. 汽化潜热大 D. 较低的临界温度 17．在T-S图上，绝热可逆过程工质的状态总是沿着 进行的。

17

A.等焓线； B.等熵线； C.等干度线 ； D.等压线。

18．关于做功和加热本领的描述，不正确的是（ ）

A．压力相同，过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大。B．温度相同，高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强。

C．温度相同，高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽强。D．放出的热相同，高温高压蒸汽的作功本领比低温低压蒸汽的大。 二、填充题（每空1分，共15分）

1．纯物质 P-V图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 __________。

2．剩余性质是指在相同的温度和压力下 与 热力学性质之差。 3．溶液中组分i的活度系数的定义是 ?i =________________________。

4．高温热源（温度为T1）与低温热源（温度为T2）构成的热机的最大热机效率??_______________。

5．某高温高压气体（焓值为H1，熵值为S1）做功后其焓值变为H2，熵值变为S2，环境温度为T0，则该过程的理想功

Wid?_____________ ；有效能变化?Ex?____________ _ 。

6．检验汽液平衡数据可靠性的基本公式为 方程。7．稳流体系熵方程中熵产生是体系内部 所引起的。 8．理想功是指体系的状态变化在一定的环境条件下，按 过程进行时所产生的最大功或必须消耗的最小功。 9．在相同始态与相同终态压力下，等熵膨胀引起的温度降低比等焓膨胀的引起的温度降低要 。 10．在真实气体混合物P→0时，组分i的逸度系数?i等于 。

11．Wilson提出的G模型是以 溶液为基础，并用局部体积分率代替总体平均体积分率而得来的。 12．真实气体混合物的PVT性质=纯气体的PVT关系式+ 规则。 13．三参数对比状态原理中，三参数是指 。

三、判断题（请在正确的题后括号内画“√”,错误的画“×”）

1．维里系数的物理意义是代表物质极性的大小。 ( ) 2．对于理想混合物，?H,?G,?V均为零。 ( )

3．对于二元混合物体系，当在某浓度范围内组分2符合Henry规则，则在相同的浓度范围内组分1符合Lewis-Randall规则。 ( )

4．蒸汽在透平机作可逆绝热膨胀，体系和环境总的火用是守恒的，总的火无是守恒的。( )

?v?f?l,fv?fl,fv?fl。 ( ) 5．混合物体系达到汽液平衡时，总是有fiiiiE

?四、简答题

1写出①稳定流动系统热力学第一定律的一般形式②当流体流经泵和③流经换热器时系统热力学第一定律的简化形式。 2．完成相平衡体系求解过程框图。假设体系为部分理想系，已知总压及液相各组成，求该体系温度及汽相组成(ξ为某一有限小数)。

?? ，饱和蒸汽中纯组分i的逸度系数?? 解：汽相中组分i分逸度系数?iiVS

已知P，xi 假设： 计算： 计算： 公式：

Yes No，重新调整 输出T，yi yi?1??

五、计算题 -1-1-1

1．（ 10分） 6.0MPa，400℃的过热蒸汽（H1=3174 kJ·kg，S1=6.535 kJ·kg·K）在稳流过程中经透平膨胀到0.004MPa、

-1-1-1-1-1-1

干度x=0.9。（已知0.004 MPa下Hg=2554 kJ·kg，Sg=8.4808 kJ·kg·K，HL=120 kJ·kg，SL=0.4177 kJ·kg·K）。T0=298K。（1）如该透平是绝热的，求该过程的Wid、Ws、WL及热力学效率η 。

-1

（2）如该透平的热损失为5 kJ·kg汽 终态不变。求该过程的Wid、Ws、WL及热力学效率η 。 2．（ 8分）在298K和0.1MPa下二元系焓变

? 18

?H?20.9x1x2(2x1?x2) 已知 H1?41J8/mol x为摩尔分数 以T，p 下纯组分焓为基准，求：（1）?H1，?H2； 2）无

H2?627J/mol??限稀释偏摩尔值?H1?，?H2； （3）H1?，H2

3．（ 8分）某二元溶液，Lewis-Randall 规则标准态的超额Gibbs自由能可由下式给出： GE/RT??x1x2 式中：?为常数，两纯组元逸度分别为系数?1与?2的表达式。

S4、（ 14分）纯液体A与B形成部分理想体系，在90℃时蒸气压力为PA?800mmHg，PBS?600mmHg，液相活22度系数ln?A?xB，ln?B?xA，问：（1）与30%(mol)A及70％(mol)B的液相混合物平衡的蒸汽总压为多少？ （2）能否生成共沸物？如生成的话，恒沸点是最高点还是最低点？为什么？ 2（3）如已知ln?A?6?xB，导出ln?B的组成函数表达式

*f1*和f2，单位为Pa, GE:J?mol?1, T ：K, 求：以Lewis-Randall 规则为标准态的活度

模拟题九

一. 选择正确答案并简要说明为什么

1. 某人计算真实气体的自由焓时认为：

( a ) G=G*?GR; （b）G=G*?GE; ( c ) G=G??G.

2. 某流体在稳流装置内经历一个不可逆过程，所需要的功为 10KJ?Kg-1，得到的热量为30KJ?Kg-1。试问流体

的熵变：（a）为负; ( b)为正; ( c) 可正、可负。 3. 若始、终状态及环境温度T0一定，理想功Wid：

（a） 等于可逆轴功；（b）是完全可逆功；（C）等于始终状态间的火用 变化的绝对值。 4. 甲烷气（视为真实气体）由状态T1、P1节流膨胀至T2、P2，其：

（a）?S?0; ( b) ?H=0; ( c) ?G=0。 二. 简答题

1. 以二元溶液为例，写出三种计算偏摩尔性质的方法，要求写出详细计算方法，步

骤或所需的公式。

2. 写出开系稳流过程的热力学第一定律表达式，并举一应用实例。

三．证明题

2 某二元溶液的偏摩尔焓可由如下方程表示： H1?H1?Bx2?A H2?H2?Bx12?A

*式中：H1、H2分别为纯组分1和2的焓，A、B是温度和压力的函数；问：从热力学角度考虑该对方程是否合理？ 四．计算题

1. 今有压力为10Mpa、温度400℃的过热蒸汽，经汽轮机绝热膨胀，乏气为0.2 Mpa 的饱和蒸汽，蒸汽有关数据为：

H S 状态

KJ/Kg KJ/Kg·K 3093 6.207 10Mpa、400℃过热蒸汽

0.2Mpa饱和蒸汽

2707

7.127

① 试计算上述过程产生的轴功Ws；2过程的火用 和火无的变化值?Ex、?AN；3过程的理想功Wid和损耗功WL。 上述计算以1Kg蒸汽为基准，环境温度T0?298K。

GE?0.7x1x2。试求ln?1、ln?2。 2. 某二元溶液的过量自由焓可表示为：RT

19

3. 若t = 45℃时，

P1?145Kpa,P2?68Kpa。由上题得到的ln?1、ln?2计算x1?0.5 时汽相组成及压力。假

模拟题十

ss设汽相为理想气体。

一、 选择题

1．汽液平衡计算方程式yiP=γixiPiS适用于 （ ）

A．完全理想体系 B．化学体系C．非理想体系 D．完全非理想体系 2．气体真空节流膨胀产生冷效应时的微分节流系数是 （ ） A．μj=0 B．μj>0 C．μj <0 D．不确定 3．已知溶液的xi与γi，则溶液超额自由焓GE的计算式为： （ ）

A．GE=RT

???E

ilnxi? B．GE=RT??xiln?i? C．GE=RT??xilnxi? D．GE=RT?ln??ixi?

4．下列关系式哪个适用于理想溶液 （ ）

E

Vi=Ui?Gi?Si=0 D．A．ΔV=H=ΔG=ΔHi=0 B．ΔVi=ΔUi??Gi??Si=0 C．ΔS=ΔG??S=G=0

E

?????????5．在众多状态方程式中，能从理论上加以证明的是 （ ）

A．R——K方程 B．维里方程 C．范德华方程 D．马丁-候方程 6．常压下某液体沸腾时，保持不变的热力学性质是 （ ）

A．摩尔体积 B．摩尔熵 C．摩尔自由焓 D．摩尔内能 7.混合物的逸度f与组分逸度fi之间的关系是 （ ）

A．f=

??xifi B．f=?fi C．f=?xilnfi D．lnf=?xilnfi/xi

^^^^8．由于温差引起两个物系之间进行热交换，那么包括这两个物系的绝热体系的熵变为（ ）

A．正值 B．负值 C．零 D．不定值

9．维里方程PV=a（1+B`P+C`P2+??）中a等于（ ）A．RT+B B．RT C．R2T D．RT2 10．已知Wilson方程中ln?1??ln(x1??12x2)?x2???12?21??，那么，lnγ

x??xx??x1222211??1?∞

1

=

A．1-ln?12??21 B．1-ln?21??12 C．1 D．ln?21??12

11．在同一温度下，单组分体系T—S图上各等压线随熵值的增大，压力将（ ）

A．增大 B．减小 C．不变 D．不一定

12．理想功实现的条件为 （ ）A．完全不可逆 B．完全可逆 C．部分可逆 D．部分不可逆 13．对理想的气体混合物，下列关系式正确的是 （ ）A．?i??i B．?i?1 C．?=1 D．?i?P 14．可逆绝热膨胀过程的特征是（ ）A．等焓 B．等熵 C．等温 D．等压 15．绝热可逆膨胀过程线在T—S图上是 （ ）

A．是平行于横坐标的直线 B．是平行于纵坐标的直线C．是沿等焓线变化的 D．是沿等干度线变化的

16．三参数普遍化方法中的普压法的应用条件是 （ ）A．Vr>2 B．Vr<2 C．Vr=2 D．Tr>4 17．偏摩尔性质是（ ）A．强度性质 B．容量性质 C．超额性质 D．剩余性质 18．判断恒温恒压条件下化学反应达到平衡时的公式是（ ） A．

???x?ii?0 B．??i?i?0 C．dε=0 D．?xiln?i?0

19．某体系进行不可逆循环时的熵变为 （ ）

A．ΔS体系﹥0，ΔS环境 =0 B．ΔS体系=0，ΔS环境﹥0 C．ΔS体系=0，ΔS环境 =0 D．ΔS体系﹥0，ΔS环境 ﹥0

20．若物系被要求冷却到-15℃，则氨制冷循环中，氨蒸汽温度应该选以下哪一种温度为宜

20

（ ）A．-15℃ B．-10℃ C．-20℃ D．-45℃ 二、填空题

1． 第二维里系数B是物性及 的函数。 2． 体积膨胀系数的定义式为：??1??V???那么，理想气体的体积膨胀系数为 。 V??T?P^v^l3．γi>1的二元共沸物系,是具有 压力共沸点的物系。 4．超额性质定义为： 5．fi?fi的条件是 6． 复杂反应体系中，物质摩尔数ni与反应进度εj之间的普遍关系式是 。 7．汽液平衡数据热力学一致性校验的理论依据是 。 8．组分逸度等于分压的气体是 。

9．能量平衡是以热力学 为基础，有效能平衡是以热力学 为基础。 三、判断题

1．普遍化三参数求取压缩因子z的方法有普维法和普压法两种，在Vr≥2时, 应采用普压法。 2．流体流经透平时,所做的可逆轴功ws?-pdV。 ( )

?3．体系熵增大的过程必为不可逆过程。 （ ）

‘

4．当压力趋近于零时，剩余焓ΔH＝0 （ ） 5．理想气体等温压缩过程的焓ΔH＝0 （ ）

6．三参数普遍化方法中，第二维里系数B与偏心因子ω的关系是： B=B0+ωB1

7．以Lewis－Randall定则为基础，其标准态逸度fi0为溶液温度和压力下所对应的纯祖分i的逸度fi。 8．活度系数的数值取决于真实溶液的性质，与标准态的选择性无关。（ ） 9．γi<1的体系的恒沸点为最低温度恒沸点。 （ ） 10．二元完全理想体系中i组份的汽液平衡比Ki=Pis/P。 （ ） 四、简答题

1 试证明单组分系统T－S图上等压线的斜率大于零。

2 指出真实溶液的超额焓VE与混合过程焓变化ΔV的关系并说明原因。 五、论证题

试按热力学观点分析如下活度系数方程的正确性（A、B仅是T、P的函数）：

2ln?1?Ax22?2(A-B) ln?2?Bx1?2(B-A)

六、计算分析题

-1

1 某工厂采用氨压缩制冷，制冷能力Q0=200000 kJ·h，操作条件如右图，且

-1-1-1-1

已知：H1=1661 kJ·kg， H2=1890 kJ·kg，H4=560 kJ·kg，H5=535 kJ·kg

-1

求：（1）制冷剂循环量（kJ·h）； （2）压缩机消耗功率（kW）；

（3）该循环的制冷系数；（4）冷凝器的热负荷。 2．计算500K，100KJ恒温热源具有的有效能与无效能分别为多少T0=298K 。

ss

3．某二元体系50℃的液相组成为x1=30%(mol分率)，P1=0.431KPa, P2=24.9KPa, 假设汽相是理想气体混合物，液相的活度系数分别为γ1＝2.92，γ2＝1.17，试计算该体系汽液平衡时的汽相组成和平衡压力。

57

4．某气体在300K, 1.013×10Pa下可视为理想气体，试求此气体在500K, 1.013×10Pa下的焓值。

5id7’-1

已知：（1）在300K, 1.013×10Pa时，H0=0(2) 在500K, 1.013×10Pa时，偏离焓ΔH＝5000 KJ?Kmol

id-1

(3) Cp=100 KJ?Kmol?K

5. 某三元气体混合物的组成为x1=0.20，x2=0.35，x3=0.45，在6.0MPa和75℃时其组分逸度系数分别为0.7, 0.6, 0.9。

21