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）。