山东理工大学化工热力学第5章 习题与解答
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和y1' y1
二元汽液平衡系统的自由度是2，在T，P给定的条件下，系统 的状态就确定下来了。
6. 在（1）-（2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分， （2）是重组分，则
y1 x1 , y2 x2
7. 在（1）-（2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分， （2）是重组分，若温度一定，则体系的压力，随着x1 增大而增大。
源自文库
= 0（填>,<或=）. ___
四、计算题
五、图示题
六、证明题
二、选择题
1. 欲找到活度系数与组成的关系，已有下列二元体系的活度
系数表达式， , 为常数，请决定每一组的可接受性 。
A. 1 x1; 2 x2
C. ln 1 x2 ; ln 2 x1
B. 1 1 x2 ; 2 1 x1
ˆv f ˆ l __________ 无限制条件 1. f __________ ______ i i
ˆiv yi ˆil xi __________ 无限制条件 2. __________
s 低压条件下的非理想液相 3. Pyi P __________ i i xi __________
9. 理想系统的汽液平衡K 等于1。
8. 纯物质的汽液平衡常数K等于1。
i
的
ˆ iv H i,Solvent i* xi 10. 下列汽液平衡关系是错误的 Pyi
若i 组分采用不对称归一化，该式为正确 11.EOS法只能用于高压相平衡计算，EOS＋ 法只能用于常 减压下的汽液平衡计算。
BP 结合一定的混合法则后，也能作为 RT EOS法计算汽液平衡的模型。 13. 对于理想体系，汽液平衡常数Ki(=yi/xi)，只与T、P有关，
12. virial方程 Z 1
而与组成无关。
14. 二元共沸物的自由度为1 。
15. 对于负偏差体系，液相的活度系数总是小于1。
16. 能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据。
A12 A21 x1 x2 GE 已知van Laar 方程为 RT A12 x1 A21 x2
4. 在101.3kPa下四氯化碳(1)-乙醇(2)体系的恒沸点是x1=0.613 和64.95℃，该温度下两组分的饱和蒸汽压分别是73.45和
1 1.379, 2 1.693 59.84kPa，恒沸体系中液相的活度系数______________
其中, 上临界溶解温度 T TUCST 被称为________________________
下临界溶解温度 T TLCST 被称为________________________
当T TUCST 或T TLCST 时,
2G x 2 1 T ,P
17. 活度系数与所采用的归一化有关，但超额性质则与归一化 无关。
18. 逸度系数也有归一化问题。
19. EOS法既可以计算混合物的汽液平衡，也能计算纯物质的 汽液平衡。
20.EOS＋法既可以计算混合物的汽液平衡，也能计算纯物质 的汽液平衡。
s az az T az PBs T az B A 21. A-B形成的共沸物，在共沸点时有 PA
第五章 习题与解答
主讲教师: 崔洪友 山东理工大学化工学院
一、是否题
1. 在一定温度T(但T<Tc)下，纯物质的饱和蒸汽压只可以从诸如 Antoine等蒸汽压方程求得，而不能从已知常数的状态方程 （如PR方程）求出，因为状态方程有三个未知数(P、V、T) 中，只给定了温度T，不可能唯一地确定P和V。 因为纯物质的饱和蒸汽压代表了汽液平衡时的压力。由相律知， 纯物质汽液平衡状态时自由度为1，若已知T，其蒸汽压就确定 下来了。已知常数的状态方程中，虽然有P、V、T三个变量， 但有状态方程和汽液平衡准则两个方程，所以，就能计算出一 定温度下的蒸汽压。
4. 组成为x1=0.2，x2=0.8，温度为300K的二元液体的泡点组 成y1为___________________ 0.334
s s (已知液相的 GtE 75n1n2 /(n1 n2 ), P 1866 , P 1 2 3733Pa)
5. 若用EOS＋ 法来处理300K时的甲烷（1）－正戊烷（2）体 系的汽液平衡时，主要困难是______________________
2.混合物汽液相图中的泡点曲线表示的是饱和汽相，而露点曲 线表示的是饱和液相。
3. 在一定压力下，组成相同的混合物的露点温度和泡点温度不 可能相同。
4. 一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等 于沸点。
5. 由（1），（2）两组分组成的二元混合物，在一定T、P 下达到汽液平衡，液相和汽相组成分别为 x1 , y1 ，若体系 加入10 mol 的组分（1），在相同T、P下使体系重新达到 汽液平衡，此时汽、液相的组成分别为 x1' , y1' ，则 x1' x1
3. 二元气体混合物的摩尔分数y1=0.3，在一定的T，P下，
ˆ1 0.9381 ˆ 2 0.8812 ，则此时混合物的逸度系数为 ,
A. 0.9097
B. 0.89827
C. 0.8979
D. 0.9092
三、填空题
1. 指出下列物系的自由度数目，(1)水的三相点 0 ，(2)液体水 与水蒸汽处于汽液平衡状态 1 ，(3)甲醇和水的二元汽液平 衡状态 2 ，(4)戊醇和水的二元汽-液-液三相平衡状态____ 1 2. 说出下列汽液平衡关系适用的条件
2G 均相 （相态）， x 2 时，溶液是______ 1 T ,P
> 0（填>,<或=）; ___
液液平衡 相态）， 当T TUCST 和T TLCST 时, 溶液是__________
2G x 2 1 T ,P
< 0（填>,<或=）; ___
7. 由Wilson方程计算常减压下的汽液平衡时，需要输入的数据 Antoine常数Ai,Bi,Ci _____________________; Rackett方程常数α，β 是____________________; 能量参数 (ij ii )(i, j 1,2, N ) _______________________________; Wilson方程的能量 能从混合物的有关数据（如相平衡）得到 参数是如何得到的________________________________ 8. 对于一个具有UCST和LCST的体系，当 T TUCST 和T TLCST
3. 丙酮(1)-甲醇(2)二元体系在98.66KPa时，恒沸组成
x1=y1=0.796，恒沸温度为327.6K，已知此温度下的
s s P 95 . 39 , P 1 2 65.06 kPa则 van Laar 方程常数是
0.717 0.587 A12=___________ ，A21=__________
2 D. ln 1 x2 ; ln 2 x12
2. 下列二元混合物模型中，指出不对称归一化条件的活度系数。
A.
2 ln 1 2 x2
C. ln 1
21 x
2 1
2 B. ln 1 2 x2 1
D. ln 1 2 x 1
2 1
22. 二元溶液的Gibbs-Duhem方程可以表示成
T ( x1 1) H E dT P 常数 2 x1 1 RT 1 T ( x1 0) ln dx1 2 x1 0 P ( x1 1) V E dP T 常数 P ( x1 0) RT
s 已知P 1 25.4MPa 饱和蒸气压太高，不易简化；( EOS+γ法对于高压体系需矫正)
6. EOS法则计算混合物的汽液平衡时，需要输入的主要物性数
TCi , PCi ,Ci , kij ，通常如何得到相互作用参数的值？ 据是______________
从混合物的实验数据拟合得到。 _________________________________
二元汽液平衡系统的自由度是2，在T，P给定的条件下，系统 的状态就确定下来了。
6. 在（1）-（2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分， （2）是重组分，则
y1 x1 , y2 x2
7. 在（1）-（2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分， （2）是重组分，若温度一定，则体系的压力，随着x1 增大而增大。
源自文库
= 0（填>,<或=）. ___
四、计算题
五、图示题
六、证明题
二、选择题
1. 欲找到活度系数与组成的关系，已有下列二元体系的活度
系数表达式， , 为常数，请决定每一组的可接受性 。
A. 1 x1; 2 x2
C. ln 1 x2 ; ln 2 x1
B. 1 1 x2 ; 2 1 x1
ˆv f ˆ l __________ 无限制条件 1. f __________ ______ i i
ˆiv yi ˆil xi __________ 无限制条件 2. __________
s 低压条件下的非理想液相 3. Pyi P __________ i i xi __________
9. 理想系统的汽液平衡K 等于1。
8. 纯物质的汽液平衡常数K等于1。
i
的
ˆ iv H i,Solvent i* xi 10. 下列汽液平衡关系是错误的 Pyi
若i 组分采用不对称归一化，该式为正确 11.EOS法只能用于高压相平衡计算，EOS＋ 法只能用于常 减压下的汽液平衡计算。
BP 结合一定的混合法则后，也能作为 RT EOS法计算汽液平衡的模型。 13. 对于理想体系，汽液平衡常数Ki(=yi/xi)，只与T、P有关，
12. virial方程 Z 1
而与组成无关。
14. 二元共沸物的自由度为1 。
15. 对于负偏差体系，液相的活度系数总是小于1。
16. 能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据。
A12 A21 x1 x2 GE 已知van Laar 方程为 RT A12 x1 A21 x2
4. 在101.3kPa下四氯化碳(1)-乙醇(2)体系的恒沸点是x1=0.613 和64.95℃，该温度下两组分的饱和蒸汽压分别是73.45和
1 1.379, 2 1.693 59.84kPa，恒沸体系中液相的活度系数______________
其中, 上临界溶解温度 T TUCST 被称为________________________
下临界溶解温度 T TLCST 被称为________________________
当T TUCST 或T TLCST 时,
2G x 2 1 T ,P
17. 活度系数与所采用的归一化有关，但超额性质则与归一化 无关。
18. 逸度系数也有归一化问题。
19. EOS法既可以计算混合物的汽液平衡，也能计算纯物质的 汽液平衡。
20.EOS＋法既可以计算混合物的汽液平衡，也能计算纯物质 的汽液平衡。
s az az T az PBs T az B A 21. A-B形成的共沸物，在共沸点时有 PA
第五章 习题与解答
主讲教师: 崔洪友 山东理工大学化工学院
一、是否题
1. 在一定温度T(但T<Tc)下，纯物质的饱和蒸汽压只可以从诸如 Antoine等蒸汽压方程求得，而不能从已知常数的状态方程 （如PR方程）求出，因为状态方程有三个未知数(P、V、T) 中，只给定了温度T，不可能唯一地确定P和V。 因为纯物质的饱和蒸汽压代表了汽液平衡时的压力。由相律知， 纯物质汽液平衡状态时自由度为1，若已知T，其蒸汽压就确定 下来了。已知常数的状态方程中，虽然有P、V、T三个变量， 但有状态方程和汽液平衡准则两个方程，所以，就能计算出一 定温度下的蒸汽压。
4. 组成为x1=0.2，x2=0.8，温度为300K的二元液体的泡点组 成y1为___________________ 0.334
s s (已知液相的 GtE 75n1n2 /(n1 n2 ), P 1866 , P 1 2 3733Pa)
5. 若用EOS＋ 法来处理300K时的甲烷（1）－正戊烷（2）体 系的汽液平衡时，主要困难是______________________
2.混合物汽液相图中的泡点曲线表示的是饱和汽相，而露点曲 线表示的是饱和液相。
3. 在一定压力下，组成相同的混合物的露点温度和泡点温度不 可能相同。
4. 一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等 于沸点。
5. 由（1），（2）两组分组成的二元混合物，在一定T、P 下达到汽液平衡，液相和汽相组成分别为 x1 , y1 ，若体系 加入10 mol 的组分（1），在相同T、P下使体系重新达到 汽液平衡，此时汽、液相的组成分别为 x1' , y1' ，则 x1' x1
3. 二元气体混合物的摩尔分数y1=0.3，在一定的T，P下，
ˆ1 0.9381 ˆ 2 0.8812 ，则此时混合物的逸度系数为 ,
A. 0.9097
B. 0.89827
C. 0.8979
D. 0.9092
三、填空题
1. 指出下列物系的自由度数目，(1)水的三相点 0 ，(2)液体水 与水蒸汽处于汽液平衡状态 1 ，(3)甲醇和水的二元汽液平 衡状态 2 ，(4)戊醇和水的二元汽-液-液三相平衡状态____ 1 2. 说出下列汽液平衡关系适用的条件
2G 均相 （相态）， x 2 时，溶液是______ 1 T ,P
> 0（填>,<或=）; ___
液液平衡 相态）， 当T TUCST 和T TLCST 时, 溶液是__________
2G x 2 1 T ,P
< 0（填>,<或=）; ___
7. 由Wilson方程计算常减压下的汽液平衡时，需要输入的数据 Antoine常数Ai,Bi,Ci _____________________; Rackett方程常数α，β 是____________________; 能量参数 (ij ii )(i, j 1,2, N ) _______________________________; Wilson方程的能量 能从混合物的有关数据（如相平衡）得到 参数是如何得到的________________________________ 8. 对于一个具有UCST和LCST的体系，当 T TUCST 和T TLCST
3. 丙酮(1)-甲醇(2)二元体系在98.66KPa时，恒沸组成
x1=y1=0.796，恒沸温度为327.6K，已知此温度下的
s s P 95 . 39 , P 1 2 65.06 kPa则 van Laar 方程常数是
0.717 0.587 A12=___________ ，A21=__________
2 D. ln 1 x2 ; ln 2 x12
2. 下列二元混合物模型中，指出不对称归一化条件的活度系数。
A.
2 ln 1 2 x2
C. ln 1
21 x
2 1
2 B. ln 1 2 x2 1
D. ln 1 2 x 1
2 1
22. 二元溶液的Gibbs-Duhem方程可以表示成
T ( x1 1) H E dT P 常数 2 x1 1 RT 1 T ( x1 0) ln dx1 2 x1 0 P ( x1 1) V E dP T 常数 P ( x1 0) RT
s 已知P 1 25.4MPa 饱和蒸气压太高，不易简化；( EOS+γ法对于高压体系需矫正)
6. EOS法则计算混合物的汽液平衡时，需要输入的主要物性数
TCi , PCi ,Ci , kij ，通常如何得到相互作用参数的值？ 据是______________
从混合物的实验数据拟合得到。 _________________________________