化工热力学试题

一、 单项选择题（每题3分，共30分）：1．关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（ B ） 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。

2．下列关于G E 关系式正确的是（ C ）。

A. G E = RT ∑X i ln X iB. G E = RT ∑X i ln a iC. G E = RT ∑X i ln γiD. G E = R ∑X i ln X i 3．下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为（ D ）。

A. i i G μ=-B. dT S dP V G d i i i ----=；C. ()ij n P T i i n nG G≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,,D. ()ij n nV T i i n nG G≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,,4.下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质( D )（A ）与外界温度有关 (B) 与外界压力有关 (C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性。

5．关于逸度的下列说法中不正确的是 ( D ) （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 ）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。

6．范德华方程与R －K 方程均是常见的立方型方程，对于摩尔体积V 存在三个实根或者一个实根，当存在三个实根时，最大的V 值是 B 。

A 、饱和液体体积 B 、饱和蒸汽体积C 、无物理意义D 、饱和液体与饱和蒸汽的混合体积7．对于流体混合物，下面式子错误的是 D 。

A B 、 i i i V P U H +=C i i V i i U U =D 、理想溶液的i i S S = i i G G = 8．由纯组分形成理想溶液时，其混合焓ΔH id B 。

A. >0；B. =0；C. <0 ；D. 不确定。

9．体系中物质i 的偏摩尔体积i V 的定义式为： D 。

A.i j n v T iii n V V ≠∂∂=,,][ B .i j n v T i i n V V ≠∂∂=,,][总 C .i j n p T i i i n V V ≠∂∂=,,][ D. i j n p T i in V V ≠∂∂=,,][总10．混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是 C 。

A.i i f x f ∧∑=； B. i f f ∧∑=； C. ln ii i x f x f ∧∑=ln； D. ln 0ln f x f i ∑=二、填充题（每题2分，共20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 。

23. 热力学性质之差。

4．溶液中组分i 的活度系数的定义是 i γ =id ii i i i i i f ˆ/f ˆf x /f ˆx /a ˆ==。

5．某气体温度为T ℃，其临界温度为T C ℃，给气体加的压力P 足够大，则气体能被液化的温度条件67．在真实气体混合物P→0时，组分i 的逸度系数i ∧φ89．逸度的标准态有两类，1210.三、判断题（请在正确的题后括号内画“√”,错误的画“×”）（15分）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，V G H ∆∆∆,,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. 理想溶液的混合性质和超额性质相同。

( × ) 5．混合物体系达到汽液平衡时，总是有l iv i l v l i v i f f f f f f ===,,ˆˆ。

( × ) 6．化学位可表示成四个偏导数形式，每个偏导数都是偏摩尔性质。

（ × ） 7．对于理想溶液，所有超额性质皆等于零。

（ × ） 8.在T －S 图上,空气和水蒸气一样,在两相区内,等压线和等温线是重合的。

( × ) 9.等温、等压下的N 元混合物的Gibbs-Duhem 方程的形式之一是0ln 0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∑=i iNi i dxd x γ。

(× ) 10.温度和压力相同的两种理想气体混合后，则温度和压力不变，总体积为原来两气体体积之和，总内能为原两气体内能之和，总熵为原来两气体熵之和。

(× )四、计算题（共35分）1．（10分） 已知0.03Mpa 时测得某蒸汽的质量体积为4183cm 3 .g -1，请求出单位质量的H 、S 和G 函数各是多少？。

3(1)(1)0.0010223 5.229 4.183m /kg =0.8sl sv x v x v xv x x x =-+=-⨯+⨯=(3分)(1)(10.8)289.300.82625.42158.18kJ/kg sl sv x h x h xh =-+=-⨯+⨯=(2分) (1)(10.8)0.94410.87.7695 6.4044kJ/(kg K)sl sv x s x s xs =-+=-⨯+⨯=(2分)2158.18323.15 6.404488.60kJ/kg x x x g h Ts =-=-⨯=(3分)2．（ 10分）在298K 和0.1MPa 下二元系焓变已知 molJ H molJ H x x x x H /627/418)2(9.20212121==+=∆ x 为摩尔分数 以Lewis —Randall 定则为基准，求：（1）1H ∆，2H ∆(4分)； 2）无限稀释偏摩尔值∞∆1H ， ∞∆2H (3分)； （3）∞1H ，∞2H (3分)[][]molJ H H H molJ H H mol J H H H molJ H H x x x x dx H d x H H x x x x x dx Hd x H H x x x x dx Hd x x x x x x H x x /8.6688.41627/8.41lim /9.4389.20418/9.20lim 8.41)31)(9.20()1(9.20)132(9.20)31)(9.20)(1()31(9.20)1()31(9.20)2()1(9.20))1((9.20)2(9.2022220211110131211211122131211311113111211211212121=+=∆+==∆=∆=+=∆+==∆=∆=---=∆-∆=∆+-=--+-=∆-+∆=∆-=-+-=∆-=+=∆∞∞→∞∞∞→∞3．（ 15分）已知某二元溶液的活度系数模型为，其中A,B,C 仅是T,P 的函数。

求。

，，f f f RT G E ln ˆln ,ˆln /,ln 212γ （均以Lewis-Ra ndall 定则为标准状态。

) （15分）(2分)解：(3分)(2分) (2分)(3分) (3分)21212221iiExAxAxxAxx)lnx(RTG=+==∴∑γ212Axln=∴γlndxDGNiii=-∑=γ方程：根据lndxlndx2211=+γγAxlnAxflnxlnAxfˆlnAx)fxfˆln(ln22112212212222++=++=∴==　又γ()1xx12x1x2212x1x21212lnlndxx2dxAx2xxdxdxlndxxlnd11222222⎰⎰⎰⎰=====-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=γγγγCBAxlnAxflnxlnAxfˆlnAx)fxfˆln(ln12211221221111-+++=++=∴==　γAx)CB(xAxCxBxAxfˆlnxxfˆlnxfln121211212111+-+=-+=+=∴。