HNIST化工热力学复习提纲2013.doc

化工热力学复习提纲一、判断题热力学基本关系式dH=TdS+VdP只适用于可逆过程。（错。不需要可逆条件，适用于只有体积功存在的封闭体系）对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。（错。V，H，U，CP，CV的混合过程性质变化等于零，对S，G，A则不等于零）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）封闭体系中有两个相。在尚未达到平衡时，两个相都是均相敞开体系；达到平衡时，则两个相都等价于均相封闭体系。（对）对于理想溶液所有的超额性质均为零。（对。因）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）当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（ 错 ）由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积，所以，理想气体的压缩因子Z=1，实际气体的压缩因子Z1。（ 错 ）纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。（ 对 ）纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。（ 错 ）若用x表示蒸汽的干度，则该蒸汽的焓。（错）逸度是一种热力学性质，溶液中组分i分逸度与溶液逸度的关系。(错 )只要温度、压力一定，任何偏摩尔性质总是等于化学位。 ( 错 )对于由纯物质形成理想溶液时，体积和焓的混合性质变化等于0。 ( 对 )理想溶液中溶液的超额吉氏函数，所以组分的活度系数。 ( 错 ) 对二元溶液，当T、P一定时,公式 成立。 (错 )理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（对）纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（错。可以通过超临界流体区。）当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（错。若温度也大于临界温度时，则是超临界流体。）当时，。（错。当时，）二、选择题在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（ A ）。关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是 ( B )A、纯物质无偏摩尔量。 B、T与P一定，偏摩尔性质就一定。C、偏摩尔性质是强度性质。 D、偏摩尔吉氏函数等于化学势。体系中物质i的偏摩尔吉氏函数的定义式为（ D ）A、 B、 C、 D、 混合气体的第二维里系数是（ C ）A、温度和压力的函数 B、 仅为温度的函数 C、温度和组成的函数 D 、压力和组成的函数 理想功实现的条件为 （ B ）A、完全不可逆 B、完全可逆 C、部分可逆 D、部分不可逆逆卡诺制冷循环的制冷系数与( B )有关。A、制冷剂的性质 B、制冷剂的工作温度C、制冷剂的循环速率 D、压缩机的功率露点的轨迹称为（ A ）A、饱和汽相线 B、汽液共存线 C、饱和液相线 D、都不是等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B的偏摩尔体积将：( B )A、 增加 B、 减小 C、 不变 D、不一定对于理想溶液，下面式子错误的是（ D ）A、 B、 C、 D、绝热节流过程的特征是 （ A ）A、等焓 B、等熵 C、等温 D、等压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、逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 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 。 在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（ A ）。等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随A浓度的减小而减小，则B的偏摩尔体积将随A浓度的减小而( A ) A、增加 B、减小 C、不变 D、不一定关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( D )A、活度是相对逸度，校正浓度，有效浓度； B、理想溶液活度等于其浓度。C、活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。 D、i是GE/RT的偏摩尔量。关于化学势的下列说法中不正确的是( A ) A、系统的偏摩尔量就是化学势 B、化学势是系统的强度性质 C、系统中的任一物质都有化学势 D、化学势大小决定物质迁移的方向 体系中物质i的偏摩尔体积的定义式为（ D ）A、 B、 C、 D、 对于理想溶液，下面式子错误的是（ C ）理想功实现的条件为 （ B ）A、完全不可逆 B、完全可逆 C、部分可逆 D、部分不可逆纯物质的第二virial系数（ A ）A、仅是温度的函数 B、是温度和压力的函数 C、 是温度和体积的函数 D、是任何两强度性质的函数泡点的轨迹称为（ C ）A、饱和汽相线 B、汽液共存线 C、饱和液相线绝热膨胀过程的特征是 （ B ）A、等焓 B、等熵 C、等温 D、等压逆卡诺制冷循环的制冷系数与( B )有关。A、工质的性质 B、工质的工作温度C、工质的循环速率 D、压缩机的功率二元溶液，T, P一定时,GibbsDuhem 方程的正确形式是 ( C ).a. X1dln1/dX 1+ X2dln2/dX2 = 0 b. X1dln1/dX 2+ X2 dln2/dX1 = 0c. X1dln1/dX 1+ X2dln2/dX1 = 0 d. X1dln1/dX 1 X2 dln2/dX1 = 0混合物中组分i的逸度的完整定义式是（A）A. di=RTdlni, i /(YiP)=1 B. di=RTdlni, i /P=1C. dGi=RTdlni, fi =1 ； D. di=RTdlni, i =1关于热力学基本方程dU=TdS-pdV, 下面的说法中准确的是(D )。(A) TdS是过程热 (B)pdV是体积功 (C)TdS是可逆热(D) 在可逆过程中, pdV等于体积功, TdS即为过程热对1mol理想气体，应是（ C ）（a） R/V；（b）R ；（c）-R/P ；（d）R/T。对理想气体有（ C ）。 下列各式中，化学势的定义式是 ( A )对液相是理想溶液，汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简化为（ D ）。A yi f = xi piS B. yi p =i xi piS C yi p = xi piS D. yi p = xi piS 关于理想溶液，以下说法不正确的是（ B ）。A.理想溶液一定符合Lewis-Randall规则和Henry规则。B.符合Lewis-Randall规则或Henry规则的溶液一定是理想溶液。C.理想溶液中各组分的活度系数均为1。D.理想溶液所有的超额性质均为0。下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中，正确的是n mol溶液性质，nM=（D ）。二元理想稀溶液，其溶质和溶剂分别遵守（ A ）。 A. Henry规则和Lewis-Randll规则. B. Lewis-Randll规则和Henry规则. C. 拉乌尔规则和Lewis-Randll规则. D. Lewis-Randll规则和拉乌尔规则.下列化学势i和偏摩尔性质关系式正确的是（ C ）Ai= i B. i= i C. i=i D. i= i 理想的Rankine循环工质是在汽轮机中作_膨胀（D）A） 等温 B) 等压 C）等焓 D）等熵卡诺制冷循环的制冷系数与( B )有关。A. 制冷剂的性质 B. 制冷剂的工作温度C. 制冷剂的循环速率 D. 压缩机的功率三、填空题写出热力学基本方程式dU= ；dA = ；dH = ；dG = 。【dU=TdSPdV; dA =PdVSdT；dH =TdS + VdP; dG =VdPSdT】几个重要的定义公式： H=_； G=_；A=_。【H=U+PV, A=U-TS, G=H-TS】对理想溶液，H=_，S=_，V= ，G = 。【0， ， 0, 】热力学第一定律的公式表述（用微分形式）：_。【】等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系_ +。【】化工热力学研究的主要方法包括： 、 、 。【状态函数法、热力学演绎方法、理想化方法】以压缩因子表示的三参数对应态原理的关系式： 【】朗肯循环的改进的方法： 、 、 。【提高蒸汽的过热温度、提高蒸汽的压力、采用再热循环】热力学第二定律的公式表述（用微分形式）：_。【】化工热力学是运用经典热力学的原理，结合反映系统特征的模型，解决工业过程(特别是化工过程)中 、 、 等实际问题。【热力学性质的计算和预测、相平衡和化学平衡计算、能量的有效利用】三参数对应态原理的统一式： 【】写出下列Maxwell关系式： _；_。；超额性质的定义为在相同温度、压力及组成条件下真实溶液性质和 溶液性质之差。（理想）二元混合物的焓的表达式为 ，则 ； 。（）由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近，因此它们混合时会形成_溶液，它们的H=_，V=_。【理想溶液，0，0】二元混合物容积表达式为V=X1V1+X2V2+X1X2，如选同温同压下符合Lewis-Randll规则的标准态就有 V= 。【V =X1X2】等温等压下二元溶液组分的活度系数与组成之间关系，按Gibbs-Duhem方程 X1dln1+_ = _ 。【X2 d2 , =0】孤立体系的熵增表达式是_【ds0】)稳流体系熵方程中熵产生是体系内部 所引起的。【不可逆性】能量平衡时以热力学 为基础，有效能平衡时以热力学 为基础。【第一定律；第二定律】填表偏摩尔性质()摩尔性质(M)关系式()Hln fln ln iMKEY：偏摩尔性质()摩尔性质(M)关系式()Hln fln ln iM四、计算题【类型一】“第三章均相封闭系统热力学原理”PPT57的例题。用“普维法”计算500g氨贮存在温度为338.15K，容积为0.03m3的钢瓶压力。已知氨的临界压力、临界温度和临界体积分别为11.28 MPa、405.6 K与72.610-6m3/mol，偏心因子为0.250。解： 【类型二】例6-4 试求298K和0.5MPa状态下，压缩氮气的有效能大小。设环境温度T0=298K，压力P0=0.1MPa，此时氮气可作为理想气体处理。解：由于理想气体的焓与压力无关，则： 而压力对熵变化为： 则有效能为： 【类型三】（b）x10, x21得： 【代入）】x11, x20得： 【代入）】（c）x11, x20得：V1=89.96 【代入V关系式求得】x10, x21得：V2=109.4 【代入V关系式求得】【类型四】某二元低压体系，组分的结构差别较大，其超额自由焓的表达式为：GE/（RT）=5x1x2 ，50时该体系纯组分的饱和蒸汽压分别为：P1s = 169.49 kPa， P2s = 81.31kPa请进行如下计算：（1）列出汽液平衡关系式；（2）求组分1、组分2的活度系数与组成的关系；（3）求该温度下