热力学整理资料

1、简答题1、简述剩余性质的定义和作用。剩余性质定义， 指气体真实状态下的热力学性质M与同一T，P下当气体处于理想状态下热力学性质M* 之间的差额。如果求得同一T，P下MR ，则可由理想气体的M* 计算真实气体的M 或M。2、(8分)甲烷、乙烷具有较高的燃烧值，己烷的临界压力较低，易于液化，但液化石油气的主要成分既不是甲烷、乙烷也不是己烷，而是丙烷、丁烷和少量的戊烷。试用下表分析液化气成分选择的依据。物质临界温度临界压力正常沸点燃烧值Tc，Pc，atmTB，kJ/g甲烷-82.6245.36-161.4555.6乙烷32.1848.08-88.6552.0丙烷96.5941.98-42.1550.

2、5正丁烷151.937.43-0.549.6正戊烷196.4633.3236.0549.1正己烷234.429.8068.7548.4（1）虽然甲烷具有较高的燃烧值，但在它的临界温度远低于常温，而乙烷的临界温度也低于夏天的最高温度，也就是说，即使压力再高，也不能使它们液化。（2）尽管己烷的临界压力较低，但它的正常沸点远高于常温，即在常温它不易气化，不利于燃烧。3.写出封闭系统和稳定流动系统的热力学第一定律。答：封闭系统的热力学第一定律： 稳流系统的热力学第一定律：4.写出维里方程中维里系数B、C的物理意义，并写出舍项维里方程的混合规则。（重点,去年考了,很多人没写出来,不知道今年还考不考）答：

3、第二维里系数B代表两分子间的相互作用，第三维里系数C代表三分子间相互作用，B和C的数值都仅仅与温度T有关；舍项维里方程的混合规则为：，5.写出混合物中i组元逸度和逸度系数的定义式。答：逸度定义：（T恒定）（重点） 逸度系数的定义：6.请写出剩余性质及超额性质的定义及定义式。答：剩余性质：是指同温同压下的理想气体与真实流体的摩尔广度性质之差，即：；超额性质：是指真实混合物与同温同压和相同组成的理想混合物的摩尔广度性质之差，即： 7.(6分)卡诺定理的主要内容是是么？所有工作于等温热源和等温冷源之间的热机，以可逆热机效率最大，所有工作于等温热源和等温冷源之间的可逆热机其效率相等，与工作介质无关。

4、max1T2/T18.(6分)什么是理想功、损失功？理想功是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按完全可逆的过程进行时，理论上可以产生的最大功或者必须消耗的最小功。损失功时指给定相同的状态变化时的不可逆实际功与理想功之间的差值。 Wl=Wac-Wid9.理想溶液的特征：分子结构相似，大小一样；分子间作用力相同；混合时没有热效应；混合时没有体积变化。符合上述四条即为理想溶液。10. 请分别以水溶解度和辛醇/水分配系数为例，简述环境热力学中相关的关系和特点。答：水溶解度和辛醇/水分配系数是环境热力学中最特征的内容水溶解度：典型的液液平衡、固液平衡和气液平衡，只是在环境问题中，平衡体系中的溶剂是水，

5、而不是其他的有机溶剂。辛醇/水分配系数：实质上是固体和液体在部分互溶系统中的溶解度。它的特点是：溶解度极小；数据的可靠性很差；估算方法不准；常用碎片基团法。判断题：试判断对错，并写出原因或相应的公式（3分515分）熵增原理的表达式为：（ ） 熵增原理的表达式应该为：或者写为：，（其中等号在可逆条件下成立）2二阶舍项维里方程可用于计算纯物质的逸度系数（）二阶舍项维里方程可以适用于压力不高的气体的pVT关系计算，由于逸度系数的计算需要使用相应条件下的状态方程，因此二阶舍项维里方程可以用于压力不高（小于1.5MPa）情况下的纯物质逸度系数的计算。RK方程中，常数的混合规则分别为 （ ）习惯上，用于R

6、K方程中常数的混合规则分别为 4无论以Henry定律为基准，还是以Lewis-Randall规则为基准定义活度，活度和逸度的值不变。（）以Henry定律为基准和以Lewis-Randall规则为基准定义的活度选用的逸度标准态不同，因此相应的活度和活度系数值会发生相应的变化，但是逸度值不变。6.一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等于沸点。( 对 )7、在TS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。 ( 错 ) 8、(1分)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理想溶液。( 对 ) 9、(1分)二元共沸物的自由度为2。(错 )1

7、0、(1分)理想溶液各组分的活度系数和活度为1。( 错 )11、(1分)逸度也是一种热力学性质, 溶液中组分i的分逸度与溶液逸度的关系为（错）12、(2分)冬天，使室温由10升至20，空调比电加热器更省电。 (对 )13、(2分)对不可逆绝热循环过程，由于其不可逆性，孤立体系的总熵变大于0。 ( 错 )14、(2分)理想功Wid是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按以完全可逆过程进行时，理论上可能产生的最大功或者必须消耗的最小功，因此理想功就是可逆功，同时也是的负值。( 错 )15、(2分)损失功与孤立体系的总熵变有关，总熵变越大，损失功越大，因此应该尽量减少体系的不可逆性。( 对 )16、

8、(2分)理想功Wid是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按以完全可逆过程进行时，理论上可能产生的最大功或者必须消耗的最小功，因此理想功就是可逆功，同时也是的负值。(错 )选择题1、关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是（ C ）A.可以判断新工艺、新方法的可行性。 B.优化工艺过程。 C.预测反应的速率。D.通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据；用少量实验数据推算大量有用数据。E.相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。2、(1.5分)纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（ D ）。A饱和蒸汽 B.饱和液体C过冷液体 D.过热蒸汽3、(1.5

9、分)超临界流体是下列 A 条件下存在的物质。A.高于Tc和高于Pc B.临界温度和临界压力下C.低于Tc和高于Pc D.高于Tc和低于Pc4.对单原子气体和甲烷，其偏心因子，近似等于 A 。A. 0 B. 1 C. 2 D. 35、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。（E）应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。6、(1.5分)关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是（ C ）A.判断新工艺的可行性。 B.化工

10、过程能量分析。 C.反应速率预测。 D.相平衡研究7、(1.5分)0.1Mpa ,400K的1kmol体积约为_D_ A 3326L B 332.6L C 3.326L D 33.268、(1.5分)下列气体通用常数R的数值和单位，正确的 AA B 1.987cal/kmol C 82.05 D 8.3149、(1.5分)超临界流体是下列 A 条件下存在的物质。高于TC 和高于PC B高于TC 和低于PC C低于TC 和高于PC DTC 和PC 10、(1.5分)纯物质 PV图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 _0_。11、(1.5分)对理想气体有（ C ）。 12、(1.5分)对单位质

11、量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有（ A ）。A dH = TdS + Vdp BdH = SdT + Vdp C dH = -SdT + Vdp D. dH = -TdS -Vdp13、(1.5分)对1mol符合状态方程的气体，应是（ C ）A.R/V； B.R ；C. -R/P ；D.R/T。14、(1.5分) 当压力趋于零时，1mol气体的压力与体积乘积（PV）趋于： D 。A. 零 B 无限大C. 某一常数 D. RT 15、(1.5分)不经冷凝，能否将气体通过其他途径变成液体？ AA.能 B.不可能 C.还缺条件16、(1.5分)对1molVan der Waals气体，有

12、A 。A. (S/V)T=R/(v-b) B. (S/V)T=-R/(v-b)C. (S/V)T=R/(v+b) D. (S/V)T=P/(b-v)17、(1.5分)对理想气体有 C A. (H/P)T0 C. (H/P)T=018、(1.5分)对理想气体有（ C ）。 19、(1.5分)纯物质临界点时，其对比温度Tr（ D ）。= 0 B 0 D=1 20、(1.5分)当压力趋于零时，1mol气体的压力与体积乘积（PV）趋于: Da. 零 b. 无限大 c. 某一常数 d. RT 1、(1分)下列各式中，化学位的定义式是 ( A )2、(1分)关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是 ( B )

13、（A）纯物质无偏摩尔量 。 （B）T，P一定，偏摩尔性质就一定。（C）偏摩尔性质是强度性质。（D）强度性质无偏摩尔量 。3、(1分)对无热溶液，下列各式能成立的是 D 。A. SE=0，VE=0 B. SE=0，AE=0C. GE=0，AE=0 D. HE=0，GE= -TSE4、(1分)下列方程式中以正规溶液模型为基础的是 C 。A. NRTL方程 B. Wilson方程C. Margules方程 D .Flory-Huggins方程5、(1分)戊醇和水形成的二元三相气液液平衡状态，其自由度F= B 。A. 0 B. 1C. 2 D. 36、(1分) 在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的

14、条件是（ A ）。7、(1分)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 8、(1分)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 。 BT，P一定，偏摩尔性质就一定。C偏摩尔性质是强度性质。 D.偏摩尔自由焓等于化学位。9.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

15、.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。10、(1分)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11、(1分)苯（1）和环己烷（2）在303K，0.1013Mpa下形成X1=0.9溶液。此条件下V1=89.96cm3/mol，V2=109.4cm3/mol，V(-)1=89.99cm3/mol，V(-)2=111.54cm3/mol，则过量体积VE= A cm3/mol。A. 0.24 B.0C. -0.24 D.0.5512、(1分)下列偏

16、摩尔自由焓表达式中，错误的为 D 。 B. 13、(1分)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 。14、(1分)在373.15K和2atm下水的化学位与水蒸气化学位的关系为（ B ） (A) (水)(汽) (B) (汽)(水) (C) (水)(汽) (D) 无法确定15、(1分)混合物中组分i的逸度的完整定义式是( A ).A. B. C. D. 16、(1分)二元非理想极稀溶液, 其溶质和溶剂分别遵守 A. Henry定律和Lewis-Randll规则. B. Lewis-Randll规则和Henry定律. C. 拉乌尔规则和Lewis-Randll规则. D. Lewis-Randll规则和拉乌尔规则.16、(1分)下列化学位i和偏摩尔性质关系式