四川大学考研复试化工热力学核心试题

四川大学考研复试化工热力学核心试题
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第５章非均相体系热力学性质计算
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。(错，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。)
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 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据是 ,通常如何得到相互作用参数的值?_从混合物的实验数据拟合得到。
7.由Ｗilson方程计算常数减压下的汽液平衡时,需要输入的数据是Anｔoｉne常数Ai,Ｂi,Cｉ;Rackeｔt方程常数α，β;能量参数 ,Wilｓoｎ方程的能量参数是如何得到的?能从混合物的有关数据（如相平衡）得到。
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 , 。（错,若系统存在共沸点,就可以出现相反的情况)
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 的增大而增大。(错，理由同6）
8.纯物质的汽液平衡常数K等于1。(对，因为 )
2.说出下列汽液平衡关系适用的条件
(1) _＿_＿__无限制条件__＿＿_＿＿__＿;
（2) _____＿无限制条件＿__________＿;
（３） ______＿__低压条件下的非理想液相__＿_＿_____。
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 ｋＰａ则vａn Laar方程常数是
21.A-B形成的共沸物,在共沸点时有 。（对)
22.二元溶液的Gibbs－Duｈem方程可以表示成 (对)
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。（D)
A
Ｂ
C
Ｄ
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。(B）
A
B
（a）在 ℃时的 ;
（b）在 MPａ时的( 是沸点温度)。
解:（ａ)
(b)
2.用PR方程计算甲烷（1）－乙烷（2)-丙烷（3）－丁烷(4）－丙烯（５）等摩尔液体混合物在P=3ＭPa下的泡点温度和气相组成（用软件计算)。
解：
3.一个由丙烷(1)-异丁烷（２）－正丁烷(3）的混合气体， , , ,若要求在一个3０℃的冷凝器中完全冷凝后以液相流出,问冷凝器的最小操作压力为多少?（用软件计算）
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。(错)
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。(错）
18.逸度系数也有归一化问题。(错）
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。(对）
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。（错）
C
Ｄ
3.二元气体混合物的摩尔分数y1＝０．３，在一定的Ｔ，P下, ，则此时混合物的逸度系数为。（C）
A 0.9０97
B０.８９82７
C0.8９79
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。
8.对于一个具有ＵＣST和LCST的体系，当 和 时，溶液是均相（相态)， >0(>0,＜０,=0）；当 和 时，溶液是液液平衡
9.(相态), <0（＞０，<０,=０)； 和 称上(下）临界溶解温度，此时 =0(>0，<０,=0)。
四、计算题
1.试用PＲ方程计算水的饱和热力学性质，并与附录Ｃ－１的有关数据比较(用软件计算)。
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。（错正好反了）
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。(错,在共沸点相同）
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。(对）
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 ,若体系加入10mol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 ，则 和 。（错,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。）
12.virｉaｌ方程 结合一定的混合法则后，也能作为EOS法计算汽液平衡的模型。(错,该方程不能用汽液两相）
13.对于理想体系，汽液平衡常数Kｉ（=ｙi/xi)，只与Ｔ、Ｐ有关,而与组成无关。(对，可以从理想体系的汽液平衡关系证明)
14.二元共沸物的自由度为１。(对）
15.对于负偏差体系,液相的活度系数总是小于1。（对）
Ａ１2=＿＿____0.587___＿＿,A21=____０．717_＿＿＿
(已知vaｎLaａr方程为 )
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５９．84ｋＰa，恒沸体系中液相的活度系数 。
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的为(已知液相的 Pａ）_＿＿0.3３4__＿____＿___＿。
9.理想系统的汽液平衡Ki等于1。(错,理想系统即汽相为理想气体，液相为理想溶液，)
10.下列汽液平衡关系是错误的 。（错,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。(错，EOS法也能用于低压下,EOS＋ 法原则上也能用于加压条件下)