多组分溶液热力学复习题
多组分溶液热力学
; 组成不变的单相封闭系统
液态混合物：理想液态混合物；实际液态混合
溶液：理想稀溶液；实际溶液
因？参见“概述”
B
c RT
∏=
T b=K b b B (2
A,A
()/
b b vap m
K R T M H
*
=? )
T f =K f b B (2
A,A
()/
f f fus m
K R T M H
*
=? )
A
/(1/1/)
fus m f f
a H R T T
*
=?-
A,A
/
m
a V RT
*
=-∏
A
/(1/1/)
vap m b b
a H R T T*
=?-
(仅适用于不挥发性溶质)
(或
A B
p p x*
?=)适用于理想液态混合物中任一组分
(或
B,B B
b
p k b
=，
B,B B
c
p k c
=) 适用于稀溶液
B B,,
(/)
C
T p n
X X n
=??
B B
X
G-D方程
B B
n dX=
∑
,,,,,,
)(/)(/)
C C C
B T p n B S p n B S V n
n H n U n
=??=??)及物理意义
B B B
()()()
μαμβμδ
==???=；化学平衡
B B
νμ=
∑；分配定律B
)()
dnα(恒温、恒压(或容)、0
W'=)
=(平衡)
0(自发)
ln(/)
B
f p
ln(/)
B
p p
A A()A
()ln
l
l RT x
μ
=+
或
A A()A B
B
()
l
l RTM b
μμ
=-∑
B,B,B
()ln(/)
c c
l RT c c
μ
=+
B,B,B
()ln
x x
l RT x
μ
=+
B,B,B
()ln(/)
b b
l RT b b
μ
=+
A A()A B
B
()
l
l RT M b
μμ?
=-∑
B B()B
()ln
l
l RT a
μμ
=+
,,
//
B B b B B c B
a b b c c
γγ
==
化学势：
B B()B
()ln
l
l RT a
μμ
=+
活度和活度因子定义及其物理意义
/
B B B
a p p*
=
化学势：
B B()B
()ln
l
l RT x
μμ
=+
热力学特征
mix B B
B
ln
S R n x
?=-∑
mix
H=，mix0
V
?=，
mix B B
B
ln
G RT n x
?=∑
T，p 条件下的纯物质
T，p 条件下的纯物质
，p 条件下具有理想气体行为的纯气体
一、选择题
1. A,B,C 三种物质组成的溶液，物质 C 的偏摩尔量为 (a)()A B
C ,,,T p n n n μ?? (b)()A B
C ,,,T p n n G n ? (c)()A B A ,,,T v n
n A n ?? (d)()A B
C ,,,T s n
n H n ??
(答案) b (什么叫偏摩尔量(P 165-166)？偏摩尔量具有哪些性质和特点。1－6题) 讨论：①就象只有容量性质才有摩尔量一样，只有容量性质才有偏摩尔量。 ②偏摩尔量定义式,,(
)c B B T p n B
Z
Z n ≠?=?的物理意义为：在恒温，恒压并保持除B 以外其他物质量不变条件下，往一无限大的体系中加入1molB 物质所引起的热力学量Z 的变化值叫做热力学量Z 在该混合体系中的偏摩 尔量。
③根据定义，只有在恒温，恒压下组分对Z 的偏微分才叫偏摩尔量，任何偏摩尔量都是T ，p 和组成的函数。
④ 偏摩尔量为强度性质
⑤ 纯物质的偏摩尔量就是它的摩尔量。 ⑥ 偏摩尔量可以大于零，等于零，小于零。
2. 关于偏摩尔量, 下面的说法中正确的是
（a ） 偏摩尔量的绝对值都可求算 （b ） 系统的容量性质才有偏摩尔量
（c ） 同一系统的各个偏摩尔量之间彼此无关 （d ） 没有热力学过程就没有偏摩尔量
(答案) b
3. 关于偏摩尔量, 下面的叙述中不正确的是
（a ） 偏摩尔量是状态函数, 其值与物质的数量无关 （b ） 系统的强度性质无偏摩尔量
（c ） 纯物质的偏摩尔量等于它的摩尔量 （d ） 偏摩尔量的数值只能为整数
(答案) d
4 .没有偏摩尔量的的状态性质是
（a ）G （b ）p （c ）V （d ）H
(答案) b
12(,,,)B Z f T p n n =
5. 关于偏摩尔量，下面的叙述中不正确的是
(a) 偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零
(b) 溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量，而且都不等于其摩尔量 (c) 除偏摩尔吉布斯自由能外，其他偏摩尔量都不等于化学势 (d) 溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯－杜亥姆关系式
(答案) b
6. 下列各式中哪个是化学势？
(a) C
B ,,T S n H n ??
? ?
??? (b) C B ,,T p n A n ??
? ?
??? (c) C
B ,,T V n
G n ??
?
?
??? (d) C
B ,,S V n U n ??
? ?
???
(答案) d (什么叫化学势？化学势具有哪些性质和特点。6－15题)
,,,,,,,,j i j i j i j i
i i i i i S V n S p n T V n T p n U H A G n n n n μ≠≠≠≠????????
????====
? ? ? ?
???????????? ①化学势可以用不同的状态函数进行定义，但相应的下标不同。只有,,j i
i T p n
G n ≠??
?
?
??? 既符合化学势的定义，又符合偏摩尔量的定义。又因为大多数过程是在恒温恒压下进行的，所
以该定义式应用最广泛。 ②仅就,,j i
i i T p n
G n μ≠??
?=
?
??? 定义式而言，根据 i i i G G μ*→→的关系可知，纯物质的化学势就等于其摩尔吉布斯自由能函数，即
,B B m G μ*
=，且为强度性质，其绝对值不知道。
7. 下列四个偏微商中哪个既是偏摩尔量，又是化学势？ （a ）C ,,B (
)S V n U n ?? （b ）C ,,B ()S p n H n ?? （c ）C ,,B ()T V n A n ?? （d ）C ,,B
()T p n G n ?? (答案) d
8. 298 K, p ?下，苯和甲苯形成理想液体混合物，第一份溶液体积为2 dm 3，苯的摩尔分数为0.25，苯的化学势为μ1，第二份溶液的体积为1 dm 3,苯的摩尔分数为0.5，化学势为μ2,则 (a) μ1>μ2 (b) μ1<μ2 (c) μ1=μ2 (d) 不确定
(答案) b
化学势的表达式 IG: B B ()ln B
p T RT p
μμ+＝
IL:
()()ln B B B l l RT x μμ=+
9. 在373.15K 和101325Pa ?下水的化学势与水蒸气化学势的关系为
（a ） μ(水)＝μ(汽) （b ） μ(水)＜μ(汽) （c ） μ(水)＞μ(汽) （d ） 无法确定
(答案) a
①什么叫相平衡。
②两相平衡，化学势相等，βμαμ（）＝（）
10. 273 K ，2×101.3 kPa 时，水的化学势比冰的化学势
(a) 高 (b) 低
(c) 相等 (d) 不可比较
(答案) b , 增压能可使冰变为水。
11. 饱和溶液中溶质的化学势μ与纯溶质的化学势μ*的关系式为 （a ）μμ=* （b ）μμ>*
（c ）μμ<* （d ）不能确定
(答案) a （两相平衡，化学势相等，βμαμ（）＝（））
12. 不饱和溶液中溶质的化学势μ与纯溶质的化学势μ*的关系式为： （a ）μμ=* （b ）μμ>* （c ）μμ<* （d ）不能确定
(答案) c
13. 单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势：
（a ） 高 （b ） 低
（c ） 相等 （d ） 不可比较
(答案) a
14. 在α，β两相中均含有A 和B 两种物质,当达到平衡时,下列哪种情况是正确的?
(a) αA μ=α
B μ (b)
αA μ=β
A μ (c) αA μ=β
B μ (d)
βA μ=βB μ
(答案) b
15. 下列四种状态纯水的化学势最大的是
(a) 273.15 K,101325 Pa, H2O(l)的化学势μ1 (b) 273.15 K,101325 Pa, H2O(g)的化学势μ2 (c) 273.15 K,202650 Pa, H2O(l)的化学势μ3 (d) 273.15 K,202650 Pa, H2O(g)的化学势μ4
(答案) d
16. 气体热力学标准态为
（a ）25℃、100kPa 状态
（b ）273.15K ，101325Pa ，理想气体状态 （c ）100kPa ，纯理想气体状态
（d ）25℃，100kPa 纯理想气体状态
(答案) c (标准态定义？气体、理想液态混合物各组份及理想稀溶液中溶质和溶剂的标准怎么定义的？16－17题)
① 任何气体的标准态都相同，其定义为在温度Ｔ、压力为P=101325 Pa 且具有理想气
体形为的那个状态
②纯固体物质的标准状态就是标准压力p (100KPa)下的纯固体 ③纯液体物质的标准状态就是标准压力p (100KPa)下的纯液体 ④在理想混合物中，任一组分的标准态都是p 下的纯物质。
⑤溶液中，溶剂和溶质标准态的定义不同。溶剂的标准态为p 下的纯物质与理想混合 物中任一组分的标准态一样。而溶质的标准态定义则根据浓度的表示方法不同而异。
17. 涉及纯物质标准状态的下列说法中不正确的是
（a ） 纯理想气体的标准状态就是标准压力p (100KPa)下的状态 （b ） 纯液体物质的标准状态就是标准压力p (100KPa)下的纯液体 （c ） 纯固体物质的标准状态就是标准压力p (100KPa)下的纯固体 （d ） 不同的物质在相同温度下都处于标准状态时，它们的同一热力学函数值都应相同
(答案) d
18. 关于理想液体混合物，下面的表述中不正确的是
(a) 理想液体混合物一定是无热溶液，但无热溶液不一定是理想溶液 (b) 理想液体混合物可以是电解质溶液，也可是非电解质溶液 (c) 理想液体混合物中任一组分在所有浓度时都遵守拉乌尔定律
(d) 理想液体混合物是指所有分子之间的引力和分子体积都相仿的多组分体系
(答案) b （什么叫理想液态混合物，其热力学特性？18－22）
任意组分，在任意浓度下均遵守Raoult’s law 的溶液称为理想混合物 ① Δmix V , Δmix H m ,Δmix S 和Δmix G 是理想混合物形成过程中四个重要 的热力学性质的变
化值。 ② ②Δmix V ＝0，Δmix H m ＝0，说理想液态混合物在行成过程中没有体积的变化（Δmix V ＝
0），并且无热效应（Δmix H m ＝0）。 ③ ③Δmix G m ＝RT ∑x B ln x B <0 说明理想液态混合物的混合过程是自发过程。 ④ ④Δmix S m ＝－RT ∑x B ln x B ，Δmix G m ＝RT ∑x B ln x B 具有与理想气体等温等压混合过程完
全相同的形式。
19. 假设A ，B 两组分混合可以形成理想液体混合物，则下列叙述中不正确的是 (a) A ，B 分子之间的作用力很微弱 (b) A ，B 都遵守拉乌尔定律
(c) 液体混合物的蒸气压介于 A ，B 的蒸气压之间 (d) 可以用重复蒸馏的方法使 A ，B 完全分离
(答案) a
20. 对于理想液体混合物
(a) Δmix H = 0 Δmix S = 0 (b) Δmix H = 0 Δmix G = 0 (c) Δmix V = 0 Δmix H = 0 (d) Δmix V = 0 Δmix S = 0
(答案) c
21. 二组分理想液态混合物的蒸气压
(a) 一定大于任一纯组分的蒸气压 (b) 一定小于任一纯组分的蒸气压 (c) 一定介于两种纯组分的蒸气压之间 (d) 以上三种情况均有可能
(答案) c
**
(1)A B A A B A p p p p x p x =+=+- 设**A B p p > ，*1,A A x p p ≤∴≤
22. 在一定压力下，A 和B 形成的理想溶液的沸点
（a ） 一定大于纯A 的沸点 （b ） 一定大于纯B 的沸点
（c ） 一定在A 和B 的沸点之间 （d ） 一定小于纯A 的沸点也小于纯B 的沸点
(答案) c
23. 关于亨利系数，下列说法中正确的是
(a)其值与温度、浓度和压力有关
(b)其值与温度、溶质性质和浓度有关 (c)其值与温度、溶剂性质和浓度有关
(d)其值与温度、溶质和溶剂性质及浓度的标度有关
(答案) d p B =K B x B
关于Henry’s law
①Henry’s law 适用于稀溶液中挥发性或气体的溶质，所以Henry’s Law 可表述为：在一定温度和平衡状态下，气体在B 溶液中的溶解度（用物质量分数x B 表示）与该气体的平衡分压p B 成正比。若为挥发性的溶质，则可表述为：在一定温度和平衡状态下，稀溶液中挥发性溶质在气相中的平衡分压与其在溶液中的摩尔分数（或质量摩尔浓度、物质的量浓度）成正比。
②当溶质用不同的表示方法时，Henry’s law 有如下形式，
,B B x B p K x = ，,B B b B p K b = ，,B B c B p K c = B B B x c b ≠≠ ,,,B x B b B c K K K ∴≠≠
③ Henry’s law 中的比例系数其物理意义不同于Raoult’s law 中的 *A p ，它不是纯B 的饱和蒸气压，仅是一个由实验确定的比例常数而已，在数值上等于x →0时B 分压对x B 作图的正切值。(,B K f T = 溶剂和溶质性质）。
④ 对于混合气体，在总压不大时，Henry’s law 可分别适用于每一种气体。 ⑤ 溶质在气相和在溶液中的分子状态必须相同。
如HCl ，在气相为HCl 分子，在溶相为H +和Cl -，则Henry’s law 不适用。
⑥ 溶液浓度愈稀，对Henry’s law 符合得愈好。对气体溶质，T ↑或 p ↓，降低了溶解度，能更好地符合Henry’s law 。
24. 稀溶液中挥发性溶质在气相中分压力与液相组成的关系符合
（a ）拉乌尔定律 （b ）亨利定律 （c ）气相方程 （d ）液相方程
(答案) b
25. 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述都与它们有关，其中正确的是
（a ） 只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性 （b ） 所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比 （c ） 所有依数性都与溶剂的性质无关 （d ） 所有依数性都与溶质的性质有关
(答案) b
稀溶液的依数性：（蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压）与溶质的性质无关，只与溶质的数量有关的性质称为稀溶液的依数性。
蒸汽压下降：*A A B p p x ?= 沸点升高： b b T K b ?= 凝固点降低：,f f b B T K b ?= 渗透压： B c RT ∏=
26. 下列哪种现象不属于稀溶液的依数性
（a ） 凝固点降低 （b ）沸点升高 （c ） 渗透压 （d ）蒸气压升高
(答案) d
27. 影响沸点升高常数和凝固点降低常数值的主要因素是
（a ）溶剂本性 （b ）温度和压力 （c ）溶质本性 （d ）温度和溶剂本性
(答案) a
沸点升高常数：*2()b A
b vap m
R T M K H =?
凝固点降低常数：*2
,,(()f b f A fus m A K R T M H =?
28. 海水不能直接饮用的主要原因是
(a) 不卫生 (b) 有苦味 (c) 含致癌物 (d) 含盐量高
(答案) d , 饮用高盐海水后将发生反渗透，使体内缺水。盐卤破坏体内胶体营养成分。
29. 挥发性溶质溶于溶剂形成的稀溶液，溶液的沸点会
(a) 降低 (b) 升高
(c) 不变 (d) 可能升高或降低
(答案) d
30. 将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时，将引起
（a ） 沸点升高 （b ） 熔点升高 （c ） 蒸气压升高 （d ） 都不对
(答案) a
31. 两只各装有1 kg 水的烧杯,一只溶有0.01 mol 蔗糖,另一只溶有0.01 mol NaCl ，按同样速度降温冷却，则
(a) 溶有蔗糖的杯子先结冰 (b) 两杯同时结冰 (c) 溶有NaCl 的杯子先结冰 (d) 视外压而定
(答案) a , NaCl 在水中解离后,粒子数增加一倍,冰点下降更多。
32. 少量NaCl 放入水中形成稀溶液后将引起溶液
(a) 凝固点升高 (b) 沸点降低 (c) 蒸汽压降低 (d) 三个都不对
(答案) c
二、计算题
1. 0℃时，101325Pa 的氧气在水中的溶解度为344.90cm 3，同温下，101325Pa 的氮气在水中的溶解度为23.50cm 3，求0℃时与常压空气呈平衡的水中所溶解的氧气和氮气的摩尔比。
解： k (O 2)=101325/344.9；k (N 2)=101325/23.5
c (O 2)=0.21×101325/k(O 2)=72.43 cm 3； c (N2)=0.78×101325/k(N2)=18.33 cm 3
显然二者之比为3.95
2. 20℃时乙醚的蒸气压为59.00kPa ，今有100.0g 乙醚中溶入某挥发性有机物质10.0g ，蒸汽压下降到56.80kPa ，试求该有机物的摩尔质量。
解：22
2
2111
/**
*/n G M p p x p p n G M ?=== 2
10/59.0056.8059.00100/73
M -=?
；解得M 2=195.3g ?mol -1
3. 25℃时水的蒸气压为3.17kPa ，若一甘油水溶液中甘油的质量分数w =0.0100，问溶液的蒸气压为多少？（甘油即丙三醇，摩尔质量为93.1g/mol ，是不挥发性溶质）。
解：B 99/18
1/93.199/18
x =+=0.998；p =3.17×0.998=3.16kPa
4. 60℃时，液体 A 和 B 的饱和蒸气压分别为 0.395p ?和 0.789p ?，在该温度时 A 和 B 可形成稳定化合物 AB ，其饱和蒸气压为 0.132p ?，并假设任何给定的混合物具有理想液体混合物性质。如今在 60℃时，将 1 mol A 和 4 mol B 混合为—液体体系，求算此体系的蒸气压和蒸气组成。
解：将 1 mol A 和 4 mol B 混合可形成 1 mol AB 和 3 mol B
p =p *AB x AB + p *B x B = (0.132p ?)/4 + (0.789p ?
)×
3/4= 0.625p ? [2] y B =p B /p =( 0.789p ?)(3/4)/ 0.625p ?= 0.947 [2] y AB = 1 - y B = 0.053 [1]
5. 液体A 和B 可形成液态理想混合物。今有1 mol A 和2 mol B 组成液态理想混合物。在50 °C 与此混合物呈平衡的蒸气总压为33 330.6 Pa ，若再加1 mol A 到该混合物中，则与此混合物在50 °C 呈平衡的饱和蒸气压为39 99
6.7 Pa 。试计算50°C 时, 纯A 、纯B 的饱和蒸
气压p *A ，p B *
为多少？
解：B A B A )(x p p p p *
**-+= [3]
32
)(6.33033A B A ?
-+=*
*
*
p p p (1) 2
1)(7.99639A B A ?-+=*
**p p p (2)
联立(1)，(2)式得
Pa 5.5999A =*
p [2]
Pa 4.99819B =*
p
6. 在293.15 K 时，乙醚的蒸气压为58.95 kPa ，今在0.10 kg 乙醚中溶入某非挥发性有机物质 0.01 kg ，乙醚的蒸气压降低到56.79 kPa ，试求该有机物的摩尔质量。
解：
()A A B 1p p x *=- A
A
B 1p x p *=-
A B
B E
B A B A 1m M p m m p M M *=-????
+ ? ?????
B -1B 0.01kg
56.79kPa
158.95kPa 0.01kg 0.01kg 0.0741kg mol M M =-
????+
? ??????
-1B 0.195kg mol M =?
7. 设苯和甲苯组成的溶液为理想溶液，求293K1mol 苯和1mol 甲苯进行混合过程的?V ，
?H ，?G 为若干？
解：?V ＝0；?H ＝0；?G ＝-3379J
8. 苯在101 325 Pa 下的沸点为353.35 K ，沸点升高常数为2.621K kg mol -??，求苯的摩尔汽化焓。
解：A m
vap 2
b b )(M H T R K ?=*
1A b
2
b m vap mol kJ 9.30)(-*?==?M K T R H
9. 血浆的渗透压在310.15 K(37°C)时为729.54 kPa ，计算葡萄糖等渗透溶液的质量摩尔浓度。（设血浆密度为1?1033kg m -?） 解：RT m RT V n 水
ρ==
π/kg 1B
B [3] 1B kg mol 2829.0)
/kg 1(-?=ρπ=
RT
m [2]
10. 40℃时苯及二氯乙烷的蒸气压分别为24.33及20.66kPa ，求40℃时与x (苯)=0.250的苯-二氯乙烷溶液呈平衡的蒸气组成及苯的分压。设系统可视为理想液态混合物。
解：p =p 1+p 2=24.33×0.25+20.66×0.75=21.58kPa ； [2] y 1=24.33×0.25/21.58=0.282 [2]
p 2=20.66×0.75=15.50 [2]
11. 298.15 K 时，物质的量相同的A 和B 形成理 想液体混合物，试求Δmix V , Δmix H , Δmix G , Δmix S 。
解：Δmi x V = 0 [1]
Δmi x H = 0 [1] Δmi x G = RT (n A ln x A + n B ln x B ) = -3437n A J·mol -1 [2]
mix B B
ln B S R n x ?=-∑= 11.53n A J·
K -1·mol -1 [2]
12. 在p =101.3 kPa, 85℃时，由甲苯(a)及苯(b)组成的二组分液态混合物沸腾（视为理想液态混合物）。试计算该理想液态混合物在101.3 kPa 及85℃沸腾的液相组成及气相组成。已知85℃时纯甲苯和纯苯的饱和蒸气压分别为46.00 kPa 和116.9 kPa 。
解：B A B A B B A A )(x p p p x p x p p *
****-+=+= [2] 780.0A
B A
B =--=*
**
p p p p x [2] 220.01B A =-=x x [1]
900.03.101/780.09.116//B B B B =?===*
p x p p p y [2]
100.0A =y [1]
华南理工大学热力学复习题(校内本科)答案
1、孤立系统；热力学系统与外界既无能量交换也无物质交换时，称之为孤立系统 1、 开口系统；热力学系统与外界既有能量交换也有物质交换 2、 闭口系统；热力学系统与外界只有能量交换无物质交换 3、 绝热系统；热力学系统与外界无能量交换 4、 热源；工质从中吸收热能的物质 5、 平衡状态；一个热力学系统，在不受外界影响的条件下系统状态能够始终保持不变 6、 工质；实现热能与机械能相互转化的媒介物质 8、可逆过程；是准平衡过程，应满足热的和力的平衡条件，同时过程中不应有任何耗散效应 7、 技术功；技术上可资利用的功() ()12212 22 1z z g c c w w f f i t -+-+ = 8、 体积功；是系统由于体积改变而与环境交换的能量称为体积功。 9、 热力学能；由内动能、内位能以及维持一定分子结构的化学能和原子核内部的原子能 以及电磁场作用下的电磁能等构成。 10、 焓；热力学能与推动功之和pV U H += 11、 熵；表示物质系统状态的物理量。T Q dS ?= 12、 熵产；闭口系统内不可逆绝热过程中熵之所以增大，是由于过程中存在不可逆因素 引起耗散效应，使损失的机械功转化为热能（耗散热）被工质吸收。这部分有耗散产生的熵增量，叫做熵产 13、 理想气体；理想气体分子是具有弹性的、不具体积的质点；分子间相互没有作用力。 14、 实际气体；不满足气体分子是具有弹性的、不具体积的质点；分子间相互没有作用 力假设的气态物质 15、多变过程；工质的状态参数p 、v 、T 等都有显著变化，与外界之间换热量也不可忽略不计，这是不能简化为四种基本热力过程，可用定值=n pv 16热力学定律的两种说法；克劳修斯说法：热不可能自发地、不付代价地从低温物体转至高温物体。 开尔文说法：凡有温差的地方都能产生动力 15、 卡诺定理；定理一：在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切 可逆循环，其热效率相等，与可逆循环的种类无关，与采用哪种工质无关。 定理二：在温度同为1T 的热源和同为2T 的冷源间工作的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。 16、 熵增原理；孤立系统内部发生不可逆变化时，孤立系的熵增加；发生可逆变化时， 熵不变；使孤立系统熵减小的变化不可能发生。 17、 能量贬值原理；孤立系统中进行热力学过程时火用 只会减少不会增加，可逆过程下 火用 保持不变。 18、 火用 ；可无限转换的能量 19、火无 ，不可能转换的能量， 20、冷量火用 ：温度低于环境温度的系统，吸入热量0Q 时所做出的最大有用功成为冷量火
多组分溶液热力学复习题
多组分溶液热力学 ; 组成不变的单相封闭系统 液态混合物：理想液态混合物；实际液态混合 溶液：理想稀溶液；实际溶液 因？参见“概述” B c RT ∏= T b=K b b B (2 A,A ()/ b b vap m K R T M H * =? ) T f =K f b B (2 A,A ()/ f f fus m K R T M H * =? ) A /(1/1/) fus m f f a H R T T * =?- A,A / m a V RT * =-∏ A /(1/1/) vap m b b a H R T T* =?- (仅适用于不挥发性溶质) (或 A B p p x* ?=)适用于理想液态混合物中任一组分 (或 B,B B b p k b =， B,B B c p k c =) 适用于稀溶液 B B,, (/) C T p n X X n =?? B B X G-D方程 B B n dX= ∑ ,,,,,, )(/)(/) C C C B T p n B S p n B S V n n H n U n =??=??)及物理意义 B B B ()()() μαμβμδ ==???=；化学平衡 B B νμ= ∑；分配定律B )() dnα(恒温、恒压(或容)、0 W'=) =(平衡) 0(自发) ln(/) B f p ln(/) B p p A A()A ()ln l l RT x μ =+ 或 A A()A B B () l l RTM b μμ =-∑ B,B,B ()ln(/) c c l RT c c μ =+ B,B,B ()ln x x l RT x μ =+ B,B,B ()ln(/) b b l RT b b μ =+ A A()A B B () l l RT M b μμ? =-∑ B B()B ()ln l l RT a μμ =+ ,, // B B b B B c B a b b c c γγ == 化学势： B B()B ()ln l l RT a μμ =+ 活度和活度因子定义及其物理意义 / B B B a p p* = 化学势： B B()B ()ln l l RT x μμ =+ 热力学特征 mix B B B ln S R n x ?=-∑ mix H=，mix0 V ?=， mix B B B ln G RT n x ?=∑ T，p 条件下的纯物质 T，p 条件下的纯物质 ，p 条件下具有理想气体行为的纯气体
第五章 多组分系统热力学及相平衡
第五章 多组分系统热力学与相平衡 主要公式及其适用条件 1. 拉乌尔定律与亨利定律（对非电解质溶液） 拉乌尔定律： A * A A x p p = 其中，* A p 为纯溶剂A 之饱和蒸气压，A p 为稀溶液中溶剂A 的饱和蒸气分压， x A 为稀溶液中A 的摩尔分数。 亨利定律： B B B B B B B c k b k x k p c,b,x,=== 其中，B p 为稀溶液中挥发性溶质在气相中的平衡分压，B B B c ,b ,x ,k k ,k 及为用不同单位表示浓度时，不同的亨利常数。 2. 理想液态混合物 定义：其任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的液态混合物。 B B B x p p *= 其中，0≤x B ≤1 , B 为任一组分。 3. 理想液态混合物中任一组分B 的化学势 )ln((l)(l)B * B B x RT μμ+= 其中，(l)* B μ为纯液体B 在温度T ﹑压力p 下的化学势。 若纯液体B 在温度T ﹑压力0p 下标准化学势为(l)0 B μ，则有： m =+≈?* 00 B B B B (l)(l)(l)d (l)0 p *,p μμV p μ 其中，m B (l) * ,V 为纯液态B 在温度T 下的摩尔体积。 4. 理想液态混合物的混合性质 ① 0Δm i x =V ；
② 0Δm i x =H ； ③ B =-∑∑mix B B B B Δ()ln()S n R x x ； ④ S T G m i x m i x ΔΔ-= 5. 理想稀溶液 ① 溶剂的化学势： m =++?0A A A A (l )(l )l n ()(l )d p * , p μμ R T x V p 当p 与0 p 相差不大时，最后一项可忽略。 ② 溶质B 的化学势： )ln(ln((g)ln((g))ln( (g)(g)(0 B 00B 0B 0B B 0 B 0B B B B b b RT )p b k RT μ) p b k RT μp p RT μμμb,b,++=+=+==溶质） 我们定义： ?∞+=+p p b,b,0p V μ)p b k RT μd ln((g)B 0 B 00 B 0 B (溶质)(溶质) 同理，有： ??∞∞+=++=+p p x,x,p p c,c 0 0p V μp k RT μp V μ)p c k RT μd (溶质)(溶质) d (溶质)(溶质)B 0B 0B 0 B B 0 B 00B ,0B )ln((g)ln((g) ???∞∞ ∞++=++=++=p p x,p p c,p p b,0 p V x RT μ p V c c RT μp V b b RT μμd ()ln()(d )()ln()(d )()ln(B B 0B B 0B 0 B B 0 B 0 B B 溶质)溶质溶质溶质溶质(溶质)(溶质)
XXXX工程热力学试题_答案
工程热力学Ⅰ（A 卷） （闭卷，150分钟） 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分，共40分) 1. 什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？ 答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量，设环境温度为30°C，试问这部分热量的火用（yong ）值（最大可用能）为多少？ 答： =?? ? ??++- ?=15.27350015.273301500,q x E 303.95kJ 3. 两个不同温度（T 1,T 2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为 （1分） 对热机循环子系统： 1分 1分 根据卡诺定理及推论： 1分 则： 。1分 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中 保持真空，如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ）如何变化，并简述为什么。 答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。 5. 试由开口系能量方程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计） B 隔板 A 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W 1212 00ISO Q Q S T T -?=+++R 0S ?=22 t t,C 1111Q T Q T ηη==-=-iso 0S ?=iso 0 S ?=
化工热力学习题集(附答案)复习 (1)
模拟题一 一．单项选择题（每题1分，共20分） 本大题解答（用A或B或C或D）请填入下表： 1.T温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体 的状态为（c ） A.饱和蒸汽 B.超临界流体 C.过热蒸汽 2.T温度下的过冷纯液体的压力P（a ） A.>()T P s B.<()T P s C.=()T P s 3.T温度下的过热纯蒸汽的压力P（ b ） A.>()T P s B.<()T P s C.=()T P s 4.纯物质的第二virial系数B（） A 仅是T的函数 B 是T和P的 函数 C 是T和V的 函数 D 是任何两强度性质 的函数 5.能表达流体在临界点的P-V等温线的正确趋势的virial方程，必须 至少用到（） A.第三virial系 数B.第二virial 系数 C.无穷 项 D.只需要理想气 体方程 6.液化石油气的主要成分是（） A.丙烷、丁烷和少量 的戊烷B.甲烷、乙烷 C.正己 烷 7.立方型状态方程计算V时如果出现三个根，则最大的根表示（） A.饱和液摩尔体积 B.饱和汽摩尔体积 C.无物理意义
8. 偏心因子的定义式（ ） A. 0.7lg()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ） A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( ) （A ）纯物质无偏摩尔量 。 （B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。 （C ）偏摩尔性质是强度性质。（D ）强度性质无偏摩尔量 。 12. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( ) （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。 13. 二元溶液，T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( ). a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0 b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0 d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 14. 关于化学势的下列说法中不正确的是( ) 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
《工程热力学》期中测试题参考答案
1 一、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”，每小题2分，共20分） 1. 理想气体只有取定比热容时，才能满足迈耶公式c p -c v =R g 。………………………………………（ × ） 2. 经不可逆循环，系统与外界均无法完全恢复原态。…………………………………………………（ × ） 3. 某容器中气体的压力为1MPa ，而被密封在压力为0.5MPa 的空间中用来测量该容器压力的压力表的读数是0.5MPa 。………………………………………………………………………………………（ √ ） 4. 由于Q 和W 都是过程量，故(Q-W) 也是过程量。…………………………………………………（ × ） 5. 活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。………………………………………（ × ） 6. 系统中发生吸热过程系统熵必增加。………………………………………………………………（ × ） 7. 只要知道闭口系统发生某个过程前后的熵差值就可求出整个过程中系统与外界交换的热量。（ × ） 8. 热力学恒等式du =Tds -pdv 与过程可逆与否无关。…………………………………………………（ × ） 9. 对于可逆过程有δQ =T d S ，对于不可逆过程有δQ ＞T d S 。…………………………………………（ × ） 10. 理想气体的内能、焓和熵都是温度的单值函数。…………………………………………………（ × ） 二、选择题（每小题3分，共30分） 1.工质进行了一个吸热，升温，压力增加的多变过程，则多变指数n 满足：…………………………（ C ） A. 0
第二章热力学第一定律练习题及答案
第一章热力学第一定律练习题 一、判断题（说法对否）： 1.当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生 变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。 2.在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态 完全确定。 3.一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完 全确定。 4.系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。 5.从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W的值一般不同，Q + W 的值一般也不相同。 6.因Q P = ΔH，Q V = ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。 7．体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中，当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。 9．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。 10.一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。 11．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。12．因焓是温度、压力的函数，即H = f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。 13．因Q p = ΔH，Q V = ΔU，所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W。14．卡诺循环是可逆循环，当系统经一个卡诺循环后，不仅系统复原了，环境也会复原。 15．若一个过程中每一步都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。16．(?U/?V)T = 0 的气体一定是理想气体。 17．一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环= 100kPa) 绝热膨胀达平衡，则末态温度不变。 18．当系统向环境传热(Q < 0)时，系统的热力学能一定减少。
多组分系统热力学练习题及答案
第三章多组分系统热力学 一、选择题 1. 1 mol A与n mol B组成的溶液，体积为0.65dm3，当x B= 0.8时，A的偏摩尔体积V A= 0.090dm3·mol-1，那么B的偏摩尔V B 为：A (A) 0.140 dm3·mol-1；(B) 0.072 dm3·mol-1； (C) 0.028 dm3·mol-1；(D) 0.010 dm3·mol-1。 2. 对于亨利定律，下列表述中不正确的是：C (A) 仅适用于溶质在气相和溶液相分子状态相同的非电解质稀溶液； (B) 其表达式中的浓度可用x B，c B，m B ； (C) 其表达式中的压力p是指溶液面上的混合气体总压； (D) 对于非理想溶液*B p k x=。 k x≠，只有理想溶液有*B p 3、在293K时，从一组成为NH3·19/2 H2O的大量溶液中取出1molNH3往另一组成为NH3·21H2O 的溶液中转移，此过程的Δμ的表达式为：( C ) A.Δμ=RTln(2/19) B.Δμ=RTln(1/22) C.Δμ=RTln(21/44) D.Δμ=RTln(44/21) 4. 对于偏摩尔量，指出下列说法错误者( C ) （1）偏摩尔量必须有恒温恒压条件； （2）偏摩尔量不随各组分浓度的变化而变化； （3）偏摩尔量不随温度T和压力p的变化而变化； （4）偏摩尔量不但随温度T、压力p的变化而变化，而且也随各组分浓度变化而变化。 (A) (2) (4) (B) (3) (4) (C) (2) (3) (D) (1) (4) 5. 下列气体溶于水溶剂中，哪个气体不能用亨利定律：C (A) N2；(B) O2；(C) NO2；(D) CO 。 6. 298.2K，1×105Pa，有两瓶四氯化碳溶液，第一瓶为1dm3(含有0.2mol的碘)，第二瓶为2dm3(含 0.4mol的碘)，若以μ1和μ2分别表示两瓶中碘的化学势，则( C ) (A) μ12=μ2(B) 10μ1=μ2(C) μ1=μ2(D) 2μ1=μ2 7. 在恒温密封容器中有A、B两杯稀盐水溶液，盐的浓度分别为c A和c B(c A> c B)，放置足够长的时间后：A (A) A杯盐的浓度降低，B杯盐的浓度增加； (B) A杯液体量减少，B杯液体量增加； (C) A杯盐的浓度增加，B杯盐的浓度降低； (D) A、B两杯中盐的浓度会同时增大。 8. 化学势不具有的基本性质是( C )
工程热力学习题集答案
工程热力学习题集答案一、填空题 1．常规新 2．能量物质 3．强度量 4．54KPa 5．准平衡耗散 6．干饱和蒸汽过热蒸汽 7．高多 8．等于零 9．与外界热交换 10．7 2g R 11．一次二次12．热量 13．两 14．173KPa 15．系统和外界16．定温绝热可逆17．小大 18．小于零 19．不可逆因素 20．7 2g R 21、（压力）、（温度）、（体积）。 22、（单值）。 23、（系统内部及系统与外界之间各种不平衡的热力势差为零）。 24、（熵产）。 25、（两个可逆定温和两个可逆绝热） 26、（方向）、（限度）、（条件）。
31.孤立系； 32.开尔文(K)； 33.－w s =h 2－h 1 或 －w t =h 2－h 1 34.小于 35. 2 2 1 t 0 t t C C > 36. ∑=ω ωn 1 i i i i i M /M / 37.热量 38.65.29% 39.环境 40.增压比 41.孤立 42热力学能、宏观动能、重力位能 43.650 44.c v (T 2－T 1) 45.c n ln 1 2T T 46.22.12 47.当地音速 48.环境温度 49.多级压缩、中间冷却 50.0与1 51.（物质） 52.（绝对压力）。 53.（q=(h 2-h 1)+(C 22 -C 12 )/2+g(Z 2-Z 1)+w S ）。 54.（温度） 55. (0.657)kJ/kgK 。 56. (定熵线)
57.（逆向循环）。 58.（两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程） 59.（预热阶段、汽化阶段、过热阶段）。 60.（增大） 二、单项选择题 1.C 2.D 3.D 4.A 5.C 6.B 7.A 8.A 9.C 10.B 11.A 12.B 13.B 14.B 15.D 16.B 17.A 18.B 19.B 20.C 21.C 22.C 23.A 三、判断题 1．√2．√3．?4．√5．?6．?7．?8．?9．?10．? 11．?12．?13．?14．√15．?16．?17．?18．√19．√20．√ 21.（×）22.（√）23.（×）24.（×）25.（√）26.（×）27.（√）28.（√） 29.（×）30.（√） 四、简答题 1.它们共同处都是在无限小势差作用下，非常缓慢地进行，由无限接近平衡 状态的状态组成的过程。 它们的区别在于准平衡过程不排斥摩擦能量损耗现象的存在，可逆过程不会产生任何能量的损耗。 一个可逆过程一定是一个准平衡过程，没有摩擦的准平衡过程就是可逆过程。 2.1kg气体:pv=R r T mkg气体:pV=mR r T 1kmol气体：pV m=RT nkmol气体：pV=nRT R r是气体常数与物性有关，R是摩尔气体常数与物性无关。 3.干饱和蒸汽：x=1,p=p s t=t s v=v″,h=h″s=s″
工程热力学期末复习题1答案
一、判断题： 1. 平衡状态一定稳定状态。 2. 热力学第一定律的实质是能量守恒定律； 3．公式d u = c v d t 适用理想气体的任何过程。 4．容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。 5．在T —S 图上，任意二条可逆绝热过程线不能相交。 6．膨胀功与流动功都是过程的函数。 7．当把一定量的从相同的初始状态压缩到相同的终状态时，以可逆定温压缩过程最为省功。 8．可逆过程是指工质有可能沿原过程逆向进行，并能恢复到初始状态的过程。 9. 根据比热容的定义式 T q d d c ，可知理想气体的p c 为一过程量； 10. 自发过程为不可逆过程，非自发过程必为可逆过程； 11．在管道作定熵流动时，各点的滞止参数都相同。 12．孤立系统的熵与能量都是守恒的。 13．闭口绝热系的熵不可能减少。 14．闭口系统进行了一个过程，如果熵增加了，则一定是从外界吸收了热量。 15．理想气体的比焓、比熵和比定压热容都仅仅取决与温度。 16．实际气体绝热节流后温度一定下降。 17．任何不可逆过程工质的熵总是增加的，而任何可逆过程工质的熵总是不变的。 18. 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率； 19．混合气体中质量成分较大的组分，其摩尔成分也一定大。 20．热力学恒等式du=Tds-pdv 与过程可逆与否无关。 21．当热源和冷源温度一定，热机工质能够做出的最大功就是在两热源间可逆热机对外输出的功。 22．从饱和液体状态汽化成饱和蒸汽状态，因为气化过程温度未变，所以焓的变化量Δh=c p ΔT=0。 23．定压过程的换热量q p =∫c p dT 仅适用于理想气体，不能用于实际气体。 24．在p －v 图上，通过同一状态点的定熵过程的斜率大于定温过程的斜率。
多组分系统热力学
多组分系统热力学 一、判断题： 1 克拉佩龙方程适用于纯物质的任何两相平衡。（） 2 克—克方程比克拉佩龙方程的精确度高。( ) 3 一定温度下的乙醇水溶液，可应用克—克方程式计算其饱和蒸气压。（） 4 将克—克方程的微分式用于纯物质的液气两相平衡，因为vap H m>0，所以随着温度的升 高，液体的饱和蒸气压总是升高的。（） 5 二组分理想液态混合物的总蒸气压大于任一纯组分的蒸气压。（） 6 理想混合气体中任意组分B的逸度就等于其分压力p B。（） 7 因为溶入了溶质，故溶液的凝固点一定低于纯溶剂的凝固点。（） 8 溶剂中溶入挥发性溶质，肯定会引起溶液的蒸气压升高。（） 9 理想稀溶液中的溶剂遵从亨利定律，溶质遵从拉乌尔定律（） 10 理想液态混合物与其蒸气成气、液两相平衡时，气相总压力p与液相组成x B呈线性关系。 （） 11 如同理想气体一样，理想液态混合物中分子间没有相互作用力。（） 12 一定温度下，微溶气体在水中的溶解度与其平衡气相分压成正比。（） 13 化学势是一广度量。（） 14 只有广度性质才有偏摩尔量。（） 15 稀溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。（） 16 单组分系统的熔点随压力的变化可用克劳休斯-克拉佩龙方程解释。（） 17．公式 d G = －S d T + V d p只适用于可逆过程。（） 18．某一体系达平衡时，熵最大，自由能最小。（） 19．封闭体系中，由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W/＜0，且有W/＞DG 和DG＜0，则此变化过程一定能发生。（） 20．根据热力学第二定律，能得出，从而得到。（） 21．只有可逆过程的DG才可以直接计算。（） 22．凡是自由能降低的过程一定都是自发过程。（） 23．只做体积功的封闭体系，的值一定大于零。（） 24．偏摩尔量就是化学势。（） 25．在一个多组分溶液中，只有溶质才有偏摩尔量。（） 26．两组分混合成溶液时，没有热效应产生，此时形成的溶液为理想溶液。（） 27．拉乌尔定律和亨利定律既适合于理想溶液，也适合于稀溶液。（） 28．偏摩尔量因为与浓度有关，因此它不是一个强度性质。（） 29．化学势判据就是Gibbs自由能判据。（） 30．自由能G是一状态函数，从始态I到终态II，不管经历何途径，DG总是一定的。（）31．定温、定压及W/=0时,化学反应达平衡,反应物的化学势之和等于产物的化学势之和。（）
(完整版)工程热力学习题集附答案
工程热力学习题集 一、填空题 1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。 2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。 3．单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。 4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 。 5．只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。 6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。 7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少） 8．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为可逆循环。 9．熵流是由 引起的。 10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。 11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。 12．绝热系是与外界无 交换的热力系。 13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。 14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 。 15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。 16．卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。 17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。（填大、小） 18．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为不可逆循环。 19．熵产是由 引起的。 20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。 21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。 22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。 23、热力平衡的充要条件是：（ ）。 24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。 25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。 26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。 31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。 32.在国际单位制中温度的单位是_______。
化工热力学复习题附答案
化工热力学复习题 一、选择题 1.T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ C ） A.饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 2.纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 3.设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ B ） A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 4.关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ C ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 5.下面的说法中不正确的是 ( B ) （A ）纯物质无偏摩尔量 。 （B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。 （C ）偏摩尔性质是强度性质。 （D ）强度性质无偏摩尔量 。
6.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。 7.二元溶液，T, P一定时,Gibbs—Duhem 方程的正确形式是( C ). a. X1dlnγ1/dX 1+ X2dlnγ2/dX2 = 0 b. X1dlnγ1/dX 2+ X2 dlnγ2/dX1 = 0 c. X1dlnγ1/dX 1+ X2dlnγ2/dX1 = 0 d. X1dlnγ1/dX 1– X2 dlnγ2/dX1 = 0 8.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 9．关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是( E ) （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）任何纯物质的活度均为1。（E）r i是G E/RT的偏摩尔量。 10．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 ）
多组分系统热力学小结
多组分系统热力学小结 一、重要概念 混合物(各组分标准态相同)与溶液(分溶剂与溶质,标准态不同), 组成表示:物质B的摩尔分数x B、质量分数w B、(物质的量)浓度c B、质量摩尔浓度b B, 理想稀溶液,理想液态混合物,偏摩尔量,化学势,稀溶液的依数性,逸度与逸度系数,活度与活度系数 二、重要定理与公式 1.稀溶液的性质 (1)拉乌尔定律:稀溶液的溶剂:p A=p A*x A (2)亨利定律:稀溶液的溶质:p B=k x、B x B , p B=k B、C C B , p B=k b、B b B (3)Nernst分配定律: (4)依数性:溶剂蒸气压降低:?p A=p A*x B 凝固点降低: ?T f=K f b B 沸点升高: ?T b=K b b B 渗透压: ∏B=c B RT 2.理想混合物 定义:任一组分在全部组成范围内符合拉乌尔定律的液态混合物。 性质:d p=0, d T=0 混合 (1) ?mix V=0 (2) ?mix H=0(3) ?mix S=-nR∑x B ln x B (4) ?mix G=?mix H-T?mix S=nRT∑x B ln x B 3.偏摩尔量
定 义:X B=(X/ n B)T,p,nc≠nB 性质:恒温恒压下:
4.化学势 (1)定义: B=G B=(G/ n B)T,p,nc'≠n B
自发:朝化学势小的方向 (3)化学势的表达式 理想气体:μB=μB*(T,p,y c)=μB(T)+RT ln(py B/p) 实际气体:μB=μB*(T,p,y c)=μB(T)+RT ln(p B/p) 逸度 :有效压力逸度系数:?B= /p B= /py B 理想液态混合物:μB=μB*+RT ln(x B) 真实液态混合物:μB=μB*+RT ln(αB) 活度α=f B x B 在常压下,压力影响可忽略不计,故 μB=μBθ+RT ln(αB) 若气相为理想气体,则活度的计算式: αB=p B/p B* f B=αB/x B=p B/p B*x B 稀溶液:溶剂或溶质:μA=μA+RT ln(x A) 真实溶液 溶剂: μA=μA+RT ln(αA) 溶质:采用质量摩尔浓度时:μB=μB,b+RT ln(αb,B) 采用浓度时μB=μc,B+RT ln(αc,B)
工程热力学期末试题答案.doc
全国考研专业课高分资料 中北大学 《工程热力学》 期末题 笔记：目标院校目标专业本科生笔记或者辅导班笔记 讲义：目标院校目标专业本科教学课件 期末题：目标院校目标专业本科期末测试题2-3 套 模拟题：目标院校目标专业考研专业课模拟测试题 2 套 复习题：目标院校目标专业考研专业课导师复习题 真题：目标院校目标专业历年考试真题，本项为赠送项，未公布的不送！
中北大学工程热力学试题（A）卷（闭卷） 2013--2014 学年第一学期 学号：姓名： 一、单项选择题（本大题共 15 小题，每题只有一个正确答案，答对一题得 1 分，共15分） 1、压力为 10 bar 的气体通过渐缩喷管流入 1 bar 的环境中，现将喷管尾部 截去一段，其流速、流量变化为。【】 A. 流速减小，流量不变 B.流速不变，流量增加 C.流速不变，流量不变 D. 2 、某制冷机在热源T1= 300K，及冷源消耗功为 250 KJ ，此制冷机是流速减小，流量增大 T2= 250K 之间工作，其制冷量为 【】 1000 KJ， A. 可逆的 B. 不可逆的 C.不可能的 D. 可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为【】 A. U B. U pV C. U mc2f / 2 mgz D. U pV mc2f / 2 mgz 4、熵变计算式s c p In (T2 / T1) R g In ( p2 / p1) 只适用于【】 A. 一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程 5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行 一个【】过程。
化工热力学复习题及答案
第1章 绪言 一、是否题 1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。(错。G S H U ??=?=?,,0,0但和 0不一定等于A ?，如一体积等于2V 的绝热刚性容器，被一理想的隔板一分为二，左侧状 态是T ，P 的理想气体，右侧是T 温度的真空。当隔板抽去后，由于Q ＝W ＝0，0=U ?，0=T ?，0=H ?，故体系将在T ，2V ，状态下达到平衡，()2ln 5.0ln R P P R S =-=?，2ln RT S T H G -=-=???，2ln RT S T U A -=-=???） 2. 封闭体系的体积为一常数。（错） 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（对） 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。（错。还与压力或摩尔体积有关。） 5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相等， 初态和终态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的? =2 1 T T V dT C U ?；同样，对于初、终态压力相 等的过程有? =2 1 T T P dT C H ?。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。） 6. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。（错。有时可能不一致） 三、填空题 1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。 2. : 3. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。 4. 1MPa=106Pa=10bar==。 5. 1kJ=1000J== cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。 6. 普适气体常数R = cm 3 mol -1 K -1= cm 3 mol -1 K -1= J mol -1 K -1 = mol -1 K -1。 第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程 一、是否题 1. & 2. 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。） 3. 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。） 4. 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。则纯物质的P －V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。）