化工热力学习题集附答案

模拟题一1. T 温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱与蒸汽压时,则气体的状态为( )A. 饱与蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽2. T 温度下的过冷纯液体的压力P ( )A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P ( )A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 纯物质的第二virial 系数B ( )A 仅就是T 的函数B 就是T 与P 的函数C 就是T 与V 的函数D 就是任何两强度性质的函数5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程,必须至少用到( )A. 第三virial 系数B. 第二virial 系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分就是( )A. 丙烷、丁烷与少量的戊烷B. 甲烷、乙烷C. 正己烷7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根,则最大的根表示( )A. 饱与液摩尔体积B. 饱与汽摩尔体积C. 无物理意义8. 偏心因子的定义式( )A. 0.7lg()1s r Tr P ω==--B. 0.8lg()1s r Tr P ω==--C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( )A 、 1x y z Z Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B 、 1y x Z Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭C 、 1y x Z Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D 、 1y Z xZ y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 10. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的就是( )A 、 *R M M M =+B 、 *2R M M M =-C 、 *R M M M =-D 、 *R M M M =+11. 下面的说法中不正确的就是 ( )(A)纯物质无偏摩尔量 。

(B)任何偏摩尔性质都就是T,P 的函数。

(C)偏摩尔性质就是强度性质。

(D)强度性质无偏摩尔量 。

12. 关于逸度的下列说法中不正确的就是 ( )(A)逸度可称为“校正压力” 。

(B)逸度可称为“有效压力” 。

(C)逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。

(D)逸度可代替压力,使真实气体的状态方程变为fv=nRT 。

(E)逸度就就是物质从系统中逃逸趋势的量度。

13. 二元溶液,T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式就是 ( )、a 、 X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0b 、 X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0c 、 X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0d 、 X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 014. 关于化学势的下列说法中不正确的就是( )A 、 系统的偏摩尔量就就是化学势B 、 化学势就是系统的强度性质C 、 系统中的任一物质都有化学势D 、 化学势大小决定物质迁移的方向15.关于活度与活度系数的下列说法中不正确的就是 ( )(A)活度就是相对逸度,校正浓度,有效浓度;(B) 理想溶液活度等于其浓度。

(C)活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。

(D)任何纯物质的活度均为1。

(E)的偏摩尔量。

16.等温等压下,在A 与B 组成的均相体系中,若A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加,则B 的偏摩尔体积将:( )A 、 增加B 、 减小C 、 不变D 、 不一定17.下列各式中,化学位的定义式就是 ( )18.混合物中组分i 的逸度的完整定义式就是 。

A 、 dG ___i =RTdlnf ^i , 0lim →p [f ^i /(Y i P)]=1B 、 dG ___i =RTdlnf ^i , 0lim →p [f ^i /P]=1 C 、 dG i =RTdlnf ^i , 0lim →p f i =1 ; D 、 dG ___i =RTdlnf ^i , 0lim →p f ^i =1 19.关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的就是( )A 、偏摩尔性质与温度、压力与组成有关 B.偏摩尔焓等于化学位C.偏摩尔性质就是强度性质 D 、 偏摩尔自由焓等于化学位20.下列关于ΔG 关系式正确的就是( )A 、 ΔG = RT ∑X i ln X iB 、 ΔG = RT ∑X i ln ^a iC 、 ΔG = RT ∑X i ln γiD 、 ΔG = R ∑X i ln X i二、填空题1. 纯物质的临界等温线在临界点的斜率与曲率均等于__ ___,数学上可以表示为________________________与________________________。

2. 根据Pitzer 提出的三参数对应态原理,计算给定T, P 下纯流体的压缩因子Z 时,可查表得到_______、_______,并根据公式____________,计算出Z 。

如果无法查表,也可根据截断的Virial 公式1BP Z RT=+,利用B 0, B 1仅为对比温度的函数,计算出B 0, B 1,根据公式___________________,计算出B,从而得到Z 的数值。

3. 热力学第一定律的公式表述(用微分形式):__________________。

热力学第二定律的公式表述(即熵差与可逆热之间的关系,用微分形式):__________________。

4. 几个重要的定义公式:焓H=__________________;自由能A=__________________;自由焓G=__________________。

j j j j n nS T i i n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU d n nA c n nG b n nH a ,,,,,,,,])([.])([.)([.])([.∂∂≡∂∂≡∂∂≡∂∂≡μμμμ 5. 几个热力学基本关系式:dU=__________________;dH=__________________;dA=__________________;dG=__________________。

6. 写出下列Maxwell 关系式: T S V ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭____________;TS p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭____________。

7. 对理想溶液,ΔH=_________,ΔV=___________,ΔS=____________,ΔG =____________。

8. 等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系_________ + 0ln 22=γd x 。

9. 超额性质的定义为在相同温度、压力及组成条件下真实溶液性质与 溶液性质之差。

10. 二元混合物的焓的表达式为 212211x x H x H x H α++=,则=1H ;=2H 。

11.三、就是非题1. 当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。

( )2. 由于分子间相互作用力的存在,实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积,所以,理想气体的压缩因子Z=1,实际气体的压缩因子Z<1。

( )3. 纯物质的饱与液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱与蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。

( )4. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。

( )5. 若用x 表示蒸汽的干度,则该蒸汽的焓x H x H H sl sv ⋅+-⋅=)1(。

( )6. 逸度就是一种热力学性质,溶液中组分i 分逸度与溶液逸度的关系∑=n i ii m f xf ˆ。

( )7. 只要温度、压力一定,任何偏摩尔性质总就是等于化学位。

( )8. 对于由纯物质形成理想溶液时,体积与焓的混合性质变化等于0。

( )9. 理想溶液中溶液的超额吉氏函数0=E G ,所以组分的活度系数0=i γ。

( )10. 对二元溶液,当T 、P 一定时,公式 x d dx x d dx 1112220ln ln γγ+=成立。

( ) 四、计算题1. 利用Maxwell 关系式等,将纯流体的dS 表示成,T P 的函数。

2. 25℃,0、1MPa 下组分1与2形成溶液,其体积可由下式表示:V =40 －12X 1 － 10X 12(cm 3 /mol) 、 式中X 1 为组分1的摩尔分数, V 为溶液的摩尔体积、 求, ；　； ； ，　； ，　２； ，　２１２E V )(V )(V V )(V V )(V V )(5431211∆∞∞ 组分服从Lewis —Randall 定则、 (10分)3. 酒窑中装有10m 3 的96%(wt )的酒精溶液,欲将其配成65%的浓度,问需加水多少?能得到多少体积的65%的酒精? 设大气的温度保持恒定,并已知下列数据酒精浓度(wt )水V cm 3 mol -1 乙醇V cm 3 mol -1 96%14、61 58、01 65% 17、11 56、584. 已知40℃与7、09MPa 下,二元混合物的1235.096.1ln x f -=(f 单位为MPa),求(a)2.01=x 时的21ˆ,ˆf f ;(b)21,f f2、某二元低压体系,组分的结构差别较大,其超额自由焓的表达式为G E /(RT)=0、735x 1x 250℃时该体系纯组分的饱与蒸汽压分别为:kpa p kpa p sB sA 31.8149.169== 请进行如下计算:(1)列出汽液平衡关系式 (2)求组分1、组分2的活度系数与组成的关系;(3)求该温度下体系的x 1=0、5时,系统的总压P 与组份1的气相组成y 1、4、( 14分)纯液体A 与B 形成部分理想体系,在90℃时蒸气压力为mmHg P S A 800=,mmHg P S B 600=,液相活度系数2ln B A x =γ,2ln A B x =γ,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,恒沸点就是最高点还就是最低点？为什么？(3)如已知26ln B A x ⋅=γ,导出B γln 的组成函数表达式模拟题二一.选择题(每题1分,共15分)1、对单原子气体与甲烷,其偏心因子ω近似等于( )。

a 、 0b 、 1c 、 2d 、 32、纯物质临界点时,对比温度 T r ( )a 、 =0b 、 >1c 、 <1d 、 =13、下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质( )。