化工热力学考试试卷

1、化工热力学考试试卷（附答案）一、 单项选择题1关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（ B ）研究体系为实际状态。解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。处理方法为以理想态为标准态加上校正。获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。）。B. Ge = RT 绍n a ）。B. Ge = RT 绍n a xD. Ge = R Xxln X】DA. Ge = RT Xiln 斗C. Ge = RT Xln ）。3下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为（）。A. G = r b. dG A. G = r b. dG 二 V dP-S dT ；i ii iiC. g呜T，P，sD.Q（nG ）dni

2、T，nV 作 i4.下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质（ D ）（A）与外界温度有关（B）与外界压力有关（C）与外界物质有关（D）是该物质本身的特性。 TOC o 1-5 h z 5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）逸度可称为“有效压力”。（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。（E）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。6.范德华方程与R-K方程均是常见的立方型方程，对于摩尔体积V存在三个实根或者一个实根, 当存在三个实根时，最大的V值是B 。A、饱和液体体积C、无物理意义B、饱和

3、蒸汽体积D、饱和液体与饱和蒸汽的混合体积M = lim Miix.M = lim Miix.T0iC、理想溶液的V. = ViA、B、反=U + PVA、i iiU. = UD、理想溶液的S. = S G. = Gi i i i i i 由纯组分形成理想溶液时，其混合焓AHid 。A. 0；B. =0；C. 0 ；D. 不确定。 体系中物质i的偏摩尔体积V的定义式为：D。iA.V =iv,n片A.V =iv,n片i-dVB. V =总ionT,v jiC.V =i-OVD. V =总ion 八p n齐混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是D. ln f =工 x lnf oB. f =工 f ；

4、 C. lnf = D. ln f =工 x lnf oix二、填充题 TOC o 1-5 h z 纯物质P-V图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于0。 剩余性质是指在相同的温度和压力下 真实气体与理想气体热力学性质之差。超额性质是指真实溶液与理想溶液热力学性质之差。溶液中组分i的活度系数的定义是Y）=a/x= f/xtft = fjfid5某气体温度为TC,其临界温度为TJC，给气体加的压力P足够大，则气体能被液化的温度条件 是_ Tv TC。检验汽液平衡数据可靠性的基本公式为Gibbs-Duhem方程，其形式为竹0弋（dM,） =0。7在真实气体混合物P0时，组分i的逸度系数$等于 。

5、i三参数对比状态原理中，三参数是指Tr, Pr, 。 逸度的标准态有两类，1）以Lewis-Randall规则为定则，例如25C,iatm下盐酸中的水;2）以Henry规则 为定则，例如; 混合性质变化的定义am = m 。I I三、判断题（请在正确的题后括号内画“ V”,错误的画“X”） 维里系数的物理意义是代表物质极性的大小。（X） 对于理想混合物，AH,AG,AV均为零。（X）对于二元混合物体系，当在某浓度范围内组分 2 符合 Henry 规则，则在相同的浓度范围内组分 1 符合 Lewis-Randall 规则。（ V ）理想溶液的混合性质和超额性质相同。（ X ）混合物体系达到汽液平

6、衡时，总是有f ,fv = f,f.v = f。（ X ）iiii 化学位可表示成四个偏导数形式，每个偏导数都是偏摩尔性质。 （X ） 对于理想溶液，所有超额性质皆等于零。（X ）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。 （ X ）等温、等压下的N元混合物的Gibbs-Duhem方程的形式之一是芳x 山丫i = 0。（X ）.I dx 丿i=0i温度和压力相同的两种理想气体混合后，则温度和压力不变，总体积为原来两气体体积之和，总内 能为原两气体内能之和，总熵为原来两气体熵之和。 （X ）四、计算题1.已知0.03Mpa时测得某蒸汽的质量体积为4183cm3 gi,

7、请求出单位质量的H、S和G函数各是多 少？、液相性质性质M饱和液 相饱和汽 相MgV/ cm3.g-i1 02235229H / J g-i289 302625 4S / J g-i K-i0.94417.7695v = (1-x )vsi + xvsv = (1-x) x 0.0010223 + x x 5.229 = 4.183m3/kgxx=0.8h = (1 - x) hsi + xhsv = (1 - 0.8) x 289.30 + 0.8 x 2625.4 = 2158.18kJ/kg xs = (1-x)ssi + xssv = (1 - 0.8) x 0.9441 + 0.8

8、x 7.7695 = 6.4044kJ/(kg K) xg =h -Ts = 2158.18 - 323.15 x 6.4044 = 88.60kJ/kg x x x2.在 298K 和 0.1MPa 下二元系焓变2.在 298K 和 0.1MPa 下二元系焓变AH = 20.9x x (2x + x )1 2 1H = 418J / moi1H = 627J / moi2AH ；2已知求：（1） AH，1x 为摩尔分数 以 LewisRandall 定则为基准,2）无限稀释偏摩尔值AH s， AH s ；12(3) Hs， Hs12=20.9灯x2) + x (-2x )L 20.9(1 -

9、3x3=20.9灯x2) + x (-2x )L 20.9(1 -3x3)1 1 1 1dAHdx1AH1=AH + (1 -x )dAH = 20.9(1 -3x3) + (1 -x )(20.9)(1 -3xAH1 TOC o 1-5 h z 1 dx1111=20.9(2x 3 - 3x 2 +1)AH =AH-x dAH = 20.91(1 -x2)Lx (20.9)(1 -3x2) = 41.8x3 21 dx11_ 1AH s = lim AH = 20.9 J / mol _ 1x1 TO _1H s = H + AH s = 418 + 20.9 = 438.9J / mol1

10、1 1AH s = lim AH = 41.8 J / mol_ 2x2 T0 _2H s = H + AH s = 627 + 41.8 = 668.8J / mol22 23已知某二兀溶液的活度系数模型为ln丫 = 4x2；并已知lnf = A + B - C;lnf = A1 2 1 2,其中A,B,C仅是T,P的函数。求lny2,GE /RT,lnfi，lnf2，ln f（均以Lewis-Ra ndal 1定则为标准状态。）（ 15 分）解：根据G -D方程: x dlny = 0iii=0 x dlnY + x dlnY = 01 1 2 2x (dln Y T :1 丿dx = f -X(2Ax dx =x22x2 =12lnl2 din = f2x I(lnY2 =0 x2 =12:.lny = Ax221八f=ln( i ) = Ax2x f211=Ax2 + lnx + lnf1 2 1 1ff又/ lny = ln( 2 ) = Ax2G E 2 x f1=乙八(x lny ) = x2Ax2 + x Ax2 = Ax xR:T lnff =i Axi2 + ln1