合肥学院2011级化工-CET过程考试试卷

2011级化工热力学过程考试试题
一、是非题（每题1分，共10分）
1. 绝热可逆过程不一定是恒熵过程。

（ ）
2. 理想气体等温过程熵不变。

（ ）
3. 理想气体的焓仅是温度函数，所以理想气体压力改变过程焓不变。

（ ）
4. 当组分i 为1时，溶液摩尔性质就是纯组分摩尔性质 （ ）
5. 混合气体中组分i 等温吉布斯方程为ˆln i i dG RT f =。

（ ）
6. 若体系不吸收热量，则体系既温度不会发生改变。

（ ）
7. 功和热是过程函数，内能、焓、熵和Gibbs 自由能是状态函数。

（ ）
8. 过量性质（超额性质）是对溶液而言的，剩余性质是对气体而言的。

（ ）
9. 逸度系数是对理想状态压力的修正，活度系数是对理想溶液液相摩尔分数修正。

（ ）
10. 因为(),,/ln j
E i i T P n nG RT n γ⎡⎤
∂⎢⎥=∂⎢⎥⎣⎦，所以ln E
i G RT γ/是的偏摩尔性质 （ ）
二、填空题（每空1分，共20分）
1. 热力学的研究对象总是选择宇宙空间的一部分，这一部分选定的空间即称为系统，其余部分称为环境。

系统可分为 ：与环境间无 传递，有 传递；敞开系统：与环境间既有物质传递，又有能量传递；孤立系统：与环境间既无物质传递又无能量传递。

2. 理想气体状态方程为pV=nRT ，那么立方型方程有RK 、PR 、 和 。

3. 用立方型方程求体积时，采用迭代法。

如果所求对象是液体，那么初始值V 0= ；如果所求对象是气体，那么初始值V 0= 。

4. Gibbs-Duhem 方程为 。

5. 剩余焓的数学表达式为 。

6. G E /RT 的数学表达式(用偏摩尔性质表示)为 。

7. 对称归一化活度系数定义的数学表达式为 。

8. 纯组分中逸度系数定义的数学表达式为 。

9. 用摩尔性质来表示二组分体系偏摩尔性质数学表达式 。

10. 用偏摩尔性质来表示摩尔性质的数学表达式 。

11. 单组分体系水相图中三相点平衡自由度数f 为 。

12. 混合物的逸度f = ；混合物逸度系数φ= 。

（要求：必
须用偏摩尔性质来表示）。

13. 活度系数与组成的关联式由溶液混合物的超额自由焓方程导出，表示活度系数模型的方程有Wilson 、NRTL 、ASOG 、UNIQUAC 、UNIFAC 、Margules 和 。

14. Virial 系数B 、C 和D 中，其中B 称作为 ；理想溶液中i γ= 。

三、选择题（每题2分，共10分，错选、少选和多选为零分）
1. 下列表达式是偏摩尔量的是 （ ）
{}{}{}{},,,,,,,,A.; B.; C.; D.i t i i i
t t t t i i i T P n S p n T p n T p n S H A G V n n n ≠≠≠≠⎛⎫⎛⎫⎛⎫∂∂∂∂⎡⎤
⎪ ⎪ ⎪
⎢⎥∂∂∂∂⎣⎦⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 2. 判断一下哪一个属于化学位的是 （ ）
A ．,,j i
i i T P n n μ≠⎡⎤∂⎢⎥
∂⎣⎦； B. {},,()t t i i S V n nU n ≠⎡⎤
∂⎢⎥
∂⎣⎦；C. {},,()t i i T V n nA n ≠⎡⎤
∂⎢⎥
∂⎣⎦；D. {},,()t i
i S P n nH n ≠⎡⎤
∂⎢⎥
∂⎣⎦ 3. 已知溶液的x i 和i γ，则溶液超额熵S E 的计算式为： （ ） A ．()E ln i i S R x γ=-∑ B ．()E ln i i S R x γ=-∑ C ．()E ln i i S R x x =-∑ D ．()E ln i i S R x γ=-∑
4. 下列关系式哪个适用于理想溶液 （ ） A ．E E 0i V H G H ∆==∆=∆= B ．i i i i V U G S ∆=∆=∆=∆=0 C ．0i i i i V U G S ==== D ．E 0S G S G ∆=∆=∆==
5. 混合物的逸度φ与组分逸度ˆi
φ之间的关系是 （ ） A ．ˆln ln i i x φφ=∑ B ．ˆln ln i φφ=∑ C ．ˆln i i x φφ=∑ D ．ˆln i i x φφ=∑ 四、简答题（每题5分，共10分）
1. 两个同处于T ，p 下的纯理想气体1、2，等温等压混合组成为y 1和y 2的理想气体混合物。

求混合过程的2
1ln i i i S R y y =∆=-∑
2. 有人提出用下列方程组来表示恒温、恒压下简单二元体系的偏摩尔体积
2
11112
2222
()()V V a b a x bx V V a b a x bx -=+---=+--
式中，V 1和V 2是纯组分的摩尔体积，a ，b 只是T 、p 的函数。

试从热力学角度分析这些方程是否合理？
1. p T
H V V T p T ⎛⎫∂∂⎛⎫
=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭，如果是理想气体，则验证0T H p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭。

2. p P p
U V
()C p()T T ∂∂=-∂∂
1. 现将压力为510Pa 和温度为25℃的氮气100 L 压缩到1 L ，其温度为-110℃，试求终了压力。

(查到氮气的有关临界参数为：126.2K, 3.394MPa,c c T p == R-K 方程计算终了压力：
0.5()RT a p V b T V V b =--+，其中2 2.52
2.56
(8.314)(126.2)0.427480.24748 1.5583.394
10c c R T a p ⨯==⨯=⨯， 5
68.314126.2
0.086640.08664 2.68103.39410c c RT b p -⨯==⨯=⨯⨯)
2. 某二元混合物，其逸度表达式为2
11ln f A Bx Cx =+-式中A 、B 、C 为T 、p 的函数，试确定
12ln ln E G /RT γγ、和的相应关系式（均Lewis-Randall 定则为标准态）。

3. 某二元液体混合物在293K 和0.10133MPa 下的焓可用下式表示：
()-1121212J 100150105mol H x x x x x x =+++ x 1，x 2分别为组分1，2的摩尔分数，求： （1） 用x 1表示偏摩尔焓1H 和2H 的表达式； （2） 组分1与2呈纯态时的1H ，2H 的数值；
（3） 组分1与2在无限稀释溶液的偏摩尔焓的1H ∞，2H ∞
的数值。

4. 设有一含20%（摩尔分数）A ，35%B 和45%C 的三元气体混合物。

已知在体系压力6079.5kPa 及348.2K 下混合物中组分A ，B 和C 的逸度系数分别为0.7，0.6和0.9，试计算该混合物的逸度。