化工热力学复习题
化工热力学复习习题
5
4
1
3(T降低
)
2
V
1）过热蒸汽等温冷凝为过冷液体；
2）过冷液体等压加热成过热蒸汽；
T
4
3）饱和蒸汽可逆绝热膨胀；
C 5 4）饱和液体恒容加热；
5）在临界点进行的恒温膨胀
1
2
3(T降低
)
S
第四章 流体混合物（溶液）的热力学性质
一. 基本概念
1．偏mol性质定义
2．化学位
3．混合性质变化： M M
xi
M i
0
4．超额性质：
M E M M id
5．混合过程的超额性质变化 M E M M id
6．恒T、P下，G—D Eq
XidMi 0
化学位
偏摩尔性质
i
[
(nU ni
)
]nV
,nS
,n
j
i
i U i
化学位：在V，S和其它组
Ui
(nU ) [ ni ]T ,P ,nj i
45 188.45
50 209.33
95 397.96
解：以1kg水为计算基准，
输入的功 放出的热
（3）基团贡献关联式
判断、选择、填空题 1、正规溶液混合焓变为零，混合体积为零。 ×
2、对于理想溶液，i组分在溶液中的逸度系数和i纯组分的逸度系数
相等。 √ 3、偏摩尔量的定义可写为：
Mi
nM ni
T , p ,n ji
4、不同状态下的理想气体混合，焓、熵都守恒。 ×
第二章 流体的pVT关系
一．p、V、T、CP是流体的最基本性质，是热力学计算基础 查找文献 实验得（实测） 计算 （由第二章介绍方法计算）
《化工热力学》复习题
《化工热力学》复习题第1章 绪论一、单项选择题1、下列各式中不受理想气体条件限制的是（ A ）A ．H U P V ∆=∆+∆ Ｂ．P V C C R -= Ｃ．21ln()V W nRT V = Ｄ．PV γ=常数 2、对封闭体系而言，当过程的始态和终态确定后，不能确定的值是（ A ）A ．Q Ｂ．∆U Ｃ．∆H Ｄ．∆S3、封闭体系中，1mol 理想气体由T 1 ,p 1和V 1可逆地变化至p 2，过程的12ln P W RT P =-，则该过程为（ B ）A ．等容过程 Ｂ．等温过程 Ｃ．绝热过程 Ｄ．等压过程4、封闭体系中，1mol 理想气体由T 1 ,p 1和V 1等温可逆地变化至p 2，过程的W 为（ B ）A ．12ln P RT P Ｂ．─12ln P RT P Ｃ．0 Ｄ．21ln V RT V 5、封闭体系中，1mol 理想气体由T 1 ,p 1和V 1等温可逆地变化至p 2，过程的Q 为（ A ）A ．12ln P RT P Ｂ．─12ln P RT P Ｃ．0 Ｄ．21ln V RT V 6、封闭体系中，1mol 理想气体由T 1 ,p 1和V 1等温可逆地变化至p 2，过程的∆U 为（ C ）A ．12ln P RT P Ｂ．─12ln P RT P Ｃ．0 Ｄ．21ln V RT V 7、封闭体系中，1mol 理想气体由T 1 ,p 1和V 1等温可逆地变化至p 2，过程的∆H 为（ C ）A ．12ln P RT P Ｂ．─12ln P RT P Ｃ．0 Ｄ．21ln V RT V 8、封闭体系中，1mol 理想气体由T 1 ,p 1和V 1等容可逆地变化至p 2，过程的W 为（ C ）A ．12ln P RT P Ｂ．─12ln P RT P Ｃ．0 D ．21ln V RT V 9、封闭体系中，1mol 理想气体由T 1 ,p 1和V 1绝热可逆地变化至p 2，过程的Q 为（ C ）A ．12ln P RT P Ｂ．─12ln P RT P Ｃ．0 D ．21ln V RT V 二、填空题1、孤立系统的自由能 （是 ∕ 不是）一定值。
化工热力学试题及答案
化工热力学试题及答案一、选择题1. 热力学是研究物质宏观的（）性质和（）关系的科学。
A. 动态，运动B. 静态，运动C. 静态，平衡D. 动态，平衡答案：C2. 热力学第零定律主要阐述了（）。
A. 内能的存在B. 平衡状态的特点C. 熵的增加D. 热量传递答案：B3. 对于孤立系统来说，其熵不断（）。
A. 增加B. 减少C. 变化D. 维持不变答案：A4. 以下哪个是热力学第一定律？A. 能量守恒定律B. 熵增定律C. 熵减定律D. 完全合成反应律答案：A5. 热力学第二定律主要阐述了（）。
A. 熵的增加B. 熵的减少C. 热能转化效率D. 内能的转化答案：A二、问答题1. 请简要解释热力学第一定律的内容。
答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量在系统中的总量是守恒的。
即在一个孤立系统中，能量的增加（或减少）等于对外界做功与系统吸热之和，即ΔU = Q - W。
其中，ΔU代表系统内能的变化，Q代表吸热，W代表对外界做功。
2. 什么是熵？简要解释熵增定律。
答案：熵是系统混乱程度的度量，也可以理解为系统的无序程度。
熵增定律是热力学第二定律的核心表述，它指出孤立系统的熵总是不断增加的。
即系统的无序状态总是向更加无序的方向发展。
这个过程是不可逆的，熵增定律体现了自然界的不可逆性。
三、计算题1. 一个物质在常压下从298K变为328K，该物质对外界吸收了1000J的热量，求该物质的热容。
解答：根据热容的定义，热容C等于物质吸收的热量Q与温度变化ΔT的比值。
即C = Q / ΔT。
根据题目所给的数据，Q = 1000J，ΔT = 328K - 298K = 30K。
将数据代入公式计算得到热容C = 1000J / 30K = 33.33 J/K。
2. 已知某化学反应的焓变为-300 kJ/mol。
如果该反应的摩尔物质数量为2 mol，求该反应的总焓变。
解答：总焓变等于摩尔焓变乘以物质的摩尔物质数量。
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 xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y x Z Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z xZ 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. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2d lnγ2/dX 2 = 0b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 08. 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。
化工热力学复习题答案
化工热力学复习题答案一、选择题1. 化工热力学中，下列哪个选项不是状态函数？A. 内能B. 焓C. 熵D. 功答案：D2. 在恒温恒压条件下，下列哪个过程是自发的？A. 熵增过程B. 熵减过程C. 熵不变过程D. 熵不变且能量守恒过程答案：A3. 理想气体在等温膨胀过程中，下列哪个说法是正确的？A. 内能不变B. 焓变不为零C. 熵增加D. 系统对外做功答案：C二、填空题1. 热力学第一定律表明能量守恒，其数学表达式为：ΔU = Q - W，其中ΔU代表______，Q代表______，W代表______。
答案：内能变化；系统吸收的热量；系统对外做的功2. 熵是表示系统无序程度的物理量，其单位是______。
答案：J/K3. 根据吉布斯自由能的定义，当ΔG < 0时，反应是______的。
答案：自发三、简答题1. 简述化工热力学中，理想气体状态方程的表达式及其物理意义。
答案：理想气体状态方程的表达式为PV = nRT，其中P代表压力，V代表体积，n代表摩尔数，R代表理想气体常数，T代表温度。
该方程表明，在一定温度和压力下，理想气体的体积与其摩尔数成正比。
2. 描述熵变的计算方法，并举例说明。
答案：熵变的计算方法通常基于可逆过程，其表达式为ΔS =∫(δQ/T)。
例如，对于一个等温过程，如果系统吸收的热量为Q，温度为T，则熵变为ΔS = Q/T。
四、计算题1. 已知某理想气体在等压过程中从状态1（P1=100kPa, V1=2m³）变化到状态2（P2=200kPa, V2=4m³），求该过程中气体的焓变ΔH。
答案：由于理想气体在等压过程中焓变ΔH等于恒压热容Cp乘以温度变化ΔT，而题目中未给出温度变化，因此无法直接计算ΔH。
但可以利用理想气体状态方程和焓的定义来求解。
首先，根据理想气体状态方程，可以求出状态1和状态2的温度T1和T2。
然后，利用焓的定义ΔH = CpΔT，计算出焓变。
化工热力学复习题
化工热力学复习题1. 简述化工热力学的基本概念及其在化工过程中的重要性。
2. 列出并解释以下热力学基本定律：a. 零定律b. 第一定律c. 第二定律3. 描述焓变（ΔH）和熵变（ΔS）的概念，并解释它们在化学反应中的作用。
4. 说明理想气体状态方程及其适用范围。
5. 讨论在化工过程中如何计算反应的吉布斯自由能变化（ΔG）。
6. 阐述化学势的概念及其在多组分系统中的意义。
7. 列出并解释以下热力学性质：a. 内能（U）b. 焓（H）c. 熵（S）d. 吉布斯自由能（G）e. 亥姆霍兹自由能（A）8. 描述卡诺循环的原理及其在热力学效率分析中的应用。
9. 计算并解释在恒压条件下，1摩尔理想气体从298K升温至500K时的焓变。
10. 讨论在实际化工过程中，非理想气体行为对过程设计和操作的影响。
11. 说明如何使用范特霍夫方程来预测化学反应的平衡常数随温度变化的趋势。
12. 描述并解释热力学稳定性的概念及其在化工系统设计中的应用。
13. 计算并解释在恒容条件下，1摩尔水从液态转变为气态时的熵变。
14. 讨论在化工过程中，如何利用热力学数据预测和优化反应路径。
15. 描述并解释热力学第一定律在能量守恒和能量转换中的应用。
16. 讨论在化工过程中，如何利用热力学第二定律来评估过程的可逆性和效率。
17. 计算并解释在恒压条件下，1摩尔理想气体从1大气压膨胀至10大气压时的吉布斯自由能变化。
18. 讨论在化工过程中，如何利用热力学性质来设计和优化分离过程。
19. 描述并解释在多组分系统中，化学势与组分活度的关系。
20. 计算并解释在恒容条件下，1摩尔理想气体从1大气压压缩至0.5大气压时的内能变化。
化工热力学习题集(附答案)复习
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（ ）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. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 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()1s r Tr P ω==--B.0.8lg()1s 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 zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z xZ 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 。
化工热力学考试复习题
化工热力学标准化作业一一、是否题正确划√号,错误划×号,并写清正确与错误的原因1、纯物质由蒸汽变成液体,必须经过冷凝的相变化过程;2、当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在;3、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Z＜1;4、纯物质的三相点随着所处的压力或温度不同而改变;5、在同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等;6、纯物质的平衡气化过程,摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零,7、气体混合物的virial系数,如B、C…,是温度的函数;8、virial方程和RK方程既可以应用于汽相,又可以用于液相;9、在virial方程中,virial系数反映了分子间的相互作用;10、Pitzer普遍化方法即为普遍化的压缩因子方法;二、填空题1、T温度下的过热纯蒸气的压力p _____p s T;2、表达纯物质的汽液平衡的准则有_____吉氏函数、__________Claperyon 方程;它们能/不能推广到其它类型的相相平衡;3、Lydersen、Pitzer的三参数对应态原理的三个参数分别为___________、__________;4、对于纯物质,一定温度下的泡点压力与露点压力是______的相同／不同；一定温度下的泡点与露点,在p-T图上是______的重叠／分开,而在p-Ｖ图上是______的重叠／分开；泡点的轨迹称为___________,露点的轨迹称为___________,饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为___________；纯物质汽液平衡时,压力称为______,温度称为______;5、正丁烷的偏心因子ω=,临界压力p c=时,则在T r=时的蒸汽压为___________MPa;6、状态方程通常分为三类,分别是__________,__________,__________;7、在状态方程的分类中,RK方程属于__________,virial方程属于__________;8、RK方程是在vdW方程的基础上建立起来的,vdW方程的形式是p=RT/V－b －a/V2,RK方程的形式为____________________;三、计算题1、将1mol甲烷压缩贮于容积为,温度为的钢瓶内,问此甲烷产生的压力有多大分别用1理想气体状态方程；2RK方程计算;已知甲烷的临界参数为T c=,p c=;RK方程中a=,b= RT c/p c;解：2、质量为500g的氨贮于体积为30000cm3的钢弹内,钢弹浸于温度为65℃的恒瘟水浴中,试分别用下述方法计算氨的压力;1理想气体状态方程；2RK方程；3Pitzer普遍化方法;已知氨的临界常数为T c=,p c=,V c=mol,ω=;RK方程中a=,b= RT c/p c;Virial方程中B0=－；B1=－;解：3、试分别用下列三种方法求出400℃、下甲烷气体的摩尔体积;1 用理想气体方程；2 用RK 方程；3 用Virial 方程截断式1-38,其中的第II Virial 系数用Pitzer 的普遍化关联式1-42、1-43计算;解：4、将压力为．温度为477K 条件下测量的32.83m 的3NH 压缩到30.142m ,若温度为,则其压力为若干分别用下述方法计算：1 Van der Waals 方程；2 Redlich-Kwong 方程；3 Peng-Robinson 方程；4 普通化关系式; 解：5、试用下列方法计算 K 、的异丙醇蒸气V 与Z 值;已知异丙醇的Virial 系数实验值31B 388cm mol -=-⋅、62C 26000cm mol -=-⋅;1 理想气体状态方程；2 BP Z 1R T =+；3 2B CZ 1V V =++解：6、在50℃、 MPa 时由摩尔分率的氮气和摩尔分率的乙烯组成混合气体,试用下列4种方法计算混合气体的摩尔体积;已知实验数据求出的40.1.exp =Z ;1 理想气体方程；2 Amagat 定律和普遍化压缩因子图；3 虚拟临界常数法Kay 规则；4 截至第II 项的Virial 方程;解：7、试估算氨 在293K 下蒸发前后体积的变化量;已知：氨在293 K 下的蒸气压为58.5710Pa ⨯;解：8、估算150℃时乙硫醇的液体摩尔体积;已知实验值为3195.0cm mol -⋅;乙硫醇的物性为C P 5.49MPa =、C T 499K =、0.190ϖ=,31C V 207.0cm mol -=⋅;20℃时乙硫醇的饱和液体密度为30.839g cm -⋅;解：9、已知正常流体的饱和燕气压可以用经验方程：S B lg P A T=+表示,其中p 的单位为MPa,T 的单位是K,试推导出该流体偏心因子表达式;化工热力学标准化作业二一、是否题正确划√号,错误划×号,并写清正确与错误的原因1、热力学基本关系式d H =T d S +V d p 只适用于可逆过程;2、当压力趋于零时,MT,p -M ig T,p ≡0M 是摩尔容量性质;3、纯物质逸度的完整定义是,在等温条件下,d G =RT dln f ;4、当p →0时,f /p →∞;5、吉氏函数与逸度系数的关系是GT,p －G ig T,p =1=RT ln φ;6、对于一均相系统,V p T S T T S T )()(∂∂-∂∂等于Ｒ;二、填空题1、一气体符合pV-b =RT 的状态方程从V 1等温可逆膨胀到V 2,则系统的ΔS 为_____;2、理想气体状态的逸度系数等于_____;3、以吉布斯函数表示的汽液平衡准则是__________;4、以逸度表示的纯物质的汽液平衡准则是__________;5、以逸度系数表示的纯物质的汽液平衡准则是__________;三、计算题1、压力是3MPa 的饱和蒸汽置于1000cm 3的容器中,需要导出多少热量方可使一半的蒸汽冷凝可忽视液体水的体积已知水的性质表;解：2、 1 分别用PR 方程和三参效对应状态原理计算,312K 的丙烷饱和蒸气的逸度；2 分别用PR 方程和三参数对应态原理计算312K 、7MPa 丙烷的逸度；3 从饱和气相的逸度计算312K 、7MPa 丙烷的逸度;设在1～7MPa 的压力范围内液体丙烷的比容为312.06cm g -⋅,且为常数;解：3、试用普遍化方法计算丙烷气体从378K 、的初态变化到463K 、的终态时过程的H ∆和S ∆值;已知丙烷在理想气体状态下的摩尔恒压热容为： P C 22.990.1775T =+,式中T 用K 表示,11P C J mol K --⋅⋅用表示;解：4、试用Virial 方程截断式1-39推导出描述某气体的R H RT 、R S R 与f ln P的表达式;解：5、选择合适的普遍化关联方法计算1 kmol 丁二烯-1,3从,127℃压缩到、227℃时的H ∆、S ∆和V ∆;已知：丁二烯-1,3的C P 4.326MPa =、C T 425.0K =、31C V 0.221m kmol -=⋅,181.0=ϖ,理想气体的等压热容36211P C 22.738222.79610T 73.87910T (kJ kmol K )----=+⨯-⨯⋅⋅ 解： 化工热力学标准化作业三一、是否题正确划√号,错误划×号,并写清正确与错误的原因1、偏摩尔体积的定义可表示为i x p T ii n p T i i x V n nV V ≠≠∂∂=∂∂=}{,,}{,,)()(; 2、对于理想溶液,所有的混合过程性质变化均为零;3、对于理想溶液所有的超额性质均为零;答：4、系统混合过程的性质变化与该系统相应的超额性质是相同的;5、理想气体有f =p ,而理想溶液有i i ϕϕ=ˆ;6、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,总内能为原两气体热力学能之和,总熵为原来两气体熵之和;7、因为G E 或活度系数模型是温度和组成的函数,故理论上i γ与压力无关;8、纯流体的汽液平衡准则为l v f f =;9、混合物系统达到汽液平衡时,总是有l vf f ˆˆ=,l v f f =,l i v i f f =; 10、理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和Henry 规则;4-10、理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和Henry 规则;11、符合Lewis-Randall 规则的溶液称为理想稀溶液;12、符合Henry 规则的溶液称为理想溶液;二、填空题1、已知某二元系统的212121211221A x A x A A x x RT G E +=则对称归一化的活度系数1ln γ是____________;2、由混合物的逸度的表达式iig i if RT G G ˆln +=知,ig i G 的状态为系统温度、p =_____的纯组分i 的理想气体状态;3、常温、常压下二元液相系统的溶剂组分的活度系数为32221ln x x βαγ+=α,β是常数,则溶质组分的活度系数表达式是=2ln γ_________________;4、偏摩尔性质的定义式为___________,其含义为_____________________________;5、若溶液性质M 为ln f ,则其偏摩尔性质i M 为______,二者间的关系式)(∑=i i M x M 为_______________________;6、若溶液性质M 为ln Φ,则其偏摩尔性质i M 为______,二者间的关系式)(∑=i i M x M 为_______________________;7、若溶液性质M 为G E /RT ,则其偏摩尔性质i M 为______,二者间的关系式)(∑=i i M x M 为_______________________;8、超额性质的定义是___________________________________;9、当M =V,U,H,C v ,C p 时,△M ig =_____;10、当M =S 时,△M ig =_________________;11、当M =A,G 时,△M ig =_________________;12、在温度、压力一定时,二元混合物的偏摩尔性质可以用摩尔性质来表达,分别是1M =_________________；2M =_________________;三、计算题1、,若干NaClB 溶解于1kg 水A 中形成的溶液的总体积的关系为V t =++2+cm 3;求n B =时,水和NaCl 的偏摩尔体积B A V V ,;解：2、常压下的三元气体混合物的32312115.03.02.0ln y y y y y y+-=ϕ,求等摩尔混合物的321ˆ,ˆ,ˆf f f ;解：3、三元混合物的各组分的摩尔分数分别为,和,在和348K 下的各组分的逸度系数分别是,和,求混合物的逸度;解：4、采用合适的方法和合理的假设计算下列甲醇1－水2系统的组分逸度a p =10325Pa,T =℃,y 1=的汽相；b p =10325Pa,T =℃,x 1=的液相;已知Antoine 方程ln p s =A －B/C+T ,甲醇的常数为A=,B=,C=－；水的常数为A=,B=,C=－;液相符合Wilson 方程,其模型参数是Λ12=,Λ21=;解：5、采用合适的方法和合理的假设计算p =,T =时下列甲醇1－水2系统的组分逸度a y 1=的气体混合物；b x 1=的液体混合物;已知Antoine 方程ln p s =A －B/C+T ,甲醇的常数为A=,B=,C=－；水的常数为A=,B=,C=－;液相符合Wilson 方程,其模型参数是Λ12=,Λ21=;解：6、已知环己烷1-苯2系统在40℃时的超额吉氏函数是G E /RT =和p 1s =,p 2s =,求γ1,γ2,lf 1ˆ,l f 2ˆ; 解：7、在T 、P 为常数时,曾有人推荐用下面一对方程来表示二元系偏摩尔体积数据：式中：a 、b 只是温度和压力的函数,试问从热力学角度考虑,上述方程是否合理解：8、在,时,乙醇1-水2所形成的溶液,其体积可以用下式表示：将乙醇和水的偏摩尔体积 表示为浓度 x 2的函数,纯乙醇,纯水的摩尔体积和无限稀释下两者的体积;解：9、某二元溶液的过量Gibbs 函数模型为G E /RT=Ax 1x 2,其中A 仅为温度的函数,试求1基于Lewis －Randall 规则的活度系数模型； 2溶液的组分逸度模型；3 ln f L 模型;21,VV解：化工热力学标准化作业四一、是否题正确划√号,错误划×号,并写清正确与错误的原因1、一个由N 个组分组成的汽液两相系统,在一定的温度、压力下达到平衡,则该两相平衡系统的基本的强度性质变量为N 个;2、在一定压力下,组成相同的混合物的露点温度和泡点温度不可能相同;3、能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据;4、Gibbs-Duhem 方程是混合物中各组分的偏摩尔性质的约束关系,不仅能检验偏摩尔性质的模型,而且,在相平衡数据的检验和推算中也有很重要的作用;5、混合物的相变过程与纯物质的情形有所不同,如在等压条件下,混合物的相变过程一般是变温过程,而纯物质是等温过程;6、在二组分汽液两相平衡系统中,若真实系统偏离理想系统的程序较大,以致于在泡点线上产生极值点,称为沸腾点;二、填空题1、二元气体混合物的摩尔分数y 1=,在一定的温度和压力下,组分1的逸度系数等于,组分2的逸度系数等于,则此时混合物的逸度系数为______;2、关系式l i v i f f ˆˆ=适用的条件是______________________________;3、关系式i i s i i x p py γ=适用的条件是___________________________________;4、关系式i i s i vi i x p py γϕ=ˆ适用的条件是___________________________________; 5、汽液平衡数据的一致性检验的方法一般有两种,即_______________和_______________;化工热力学标准化作业五一、填空题1、在敞开系统中,根据能量守恒原理,进入系统的能量=离开系统的能量+__________;2、系统与环境交换的总功包括轴功和_____;流动功;3、轴功是指_____________________________________________；流动功是指________________________________________;4、熵增原理的内容是__________________________________________________;5、稳定流动状态指的是__________________________________________________;二、计算题1、某厂有一输送92℃热水的管道,由于保温不良,致使用时水温下降至67℃,试求水温降低过程的热损失与损耗功;设环境温度为25℃,已知水的定压热容为kg·K;解：2、某厂有一输送90℃热水的管道,由于保温不良,致使用时水温下降至70℃,试求水温降低过程的热损失与损耗功;设环境温度为25℃,已知水的定压热容为kg·K;解：3、某理想气体分子量为28在1089K 、下通过一透平机膨胀到,透平机的排气以亚音速排出;进气的质量流量为135.4kg h -⋅,输出功率为,透平机的热损失为16700kJ h -⋅;透平机进、出口连接管的内径为,气体的热容为111.005kJ kg h --⋅⋅设与压力无关;试求透平机排气的温度及速度;4、求海水淡化最小功;原料为含NaCl %的海水,产品为纯水,温度都是室温25℃,已知实验测得25℃海水和纯水饱和蒸气压分别和,海水的渗透压为;。
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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 xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y xZ 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. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 08. 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 ）A. 增加B. 减小C. 不变D. 不一定11．下列各式中，化学位的定义式是 ( A )12．混合物中组分i 的逸度的完整定义式是（ A ）。
A. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^i /(Y i P)]=1B. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^i /P]=1C. dG i =RTdln f ^i , 0lim →p f i =1 ；D. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p f ^i =1 13． 关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是（ B ）A.偏摩尔性质与温度、压力和组成有关 B ．偏摩尔焓等于化学位C ．偏摩尔性质是强度性质 D. 偏摩尔自由焓等于化学位j j j j n nS T i i n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU d n nA c n nG b n nH a ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.∂∂≡∂∂≡∂∂≡∂∂≡μμμμ 14．下列关于ΔG关系式正确的是（ B ） P 140A. ΔG = RT ∑X i ln X iB. ΔG = RT ∑X i ln ^a i C. ΔG = RT ∑X i ln γi D. ΔG = R ∑X i ln X i15. 纯物质临界点时，对比温度 T r （ D ）a. =0b. >1c. <1d. =116. 超临界流体是下列（ A ）条件下存在的物质。
A.高于T c 和高于P cB.临界温度和临界压力下C.低于T c 和高于P cD.高于T c 和低于P c17. 下列气体通用常数R 的数值和单位，正确的是（ A ）A K kmol m Pa ⋅⋅⨯/10314.833B kmol KC K atm cm /3⋅D K kmol J ⋅/18. 对理想气体有（ C ）。
0)/.(<∂∂T P H A 0)/.(>∂∂T P H B 0)/.(=∂∂T P H C 0)/.(=∂∂P T H D19. 对1mol 符合)/(b V RT P -=状态方程的气体，T P S)(∂∂应是（ C ）V ； ；C. -R/P ；T 。
20. 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. RT21. 在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（ A ）。
为混合物的逸度）） （； ； ； Ｌ２Ｖ１Ｖ２Ｌ１Ｌ２Ｌ１Ｖ２１２２f f f D f f f f C f f f f B f f f f A V L V L VLV(ˆˆˆˆ).(ˆˆˆˆ)(ˆˆˆˆ).(=======1122. 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 ． y i f = x i p i S B. y i p =γi x i p i S C ． y i p = x i Φ p i S D. y i p = x i p i S23. 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。
24. 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 ）。
i i A. n M ii B. x M ∑i C. x M i i i D. n M ∑25. 下列化学势μi 和偏摩尔性质关系式正确的是（ C ）A ．μi = -H i B. μi = -V i C. μi =-G i D. μi =-A i26. 气体经过稳流绝热膨胀，对外作功，如忽略宏观动能，位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值(B )。
A. 增加B. 减少C. 不变D.不确定27. 理想的Rankine 循环工质是在汽轮机中作( D )膨胀A 等温B 等压C 等焓D 等熵28. 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29.体系经不可逆循环又回到初态，则热温熵的循环积分（ A ）。
A <0 Ｂ =０ C >030. 关于制冷原理，以下说法不正确的是（ D ）。
A. 任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降 。
B. 只有当0>-T J μ，经节流膨胀后，气体温度才会降低。
C. 在相同初态下，等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大。
D. 任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降。
31. 混合物体系中物质i 的偏摩尔焓i H 的定义式为： D 。
A 、i j n v T ii i n H H ≠∂∂=,,][ B 、i j n v T i i n nH H ≠∂∂=,,])([C 、i j n p T i i i n H H ≠∂∂=,,][ D 、 i j n p T i i n nH H ≠∂∂=,,])([ 32. Pitzer 提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是（ C ）。
A ．B = B 0ωB 1 B ．B = B 0 ω + B 1C ．BP C /（RT C ）= B 0 +ωB 1D ．B = B 0 + ωB33. 下列关于G E 关系式正确的是（ C ）。
A. G E = RT ∑X i ln X iB. G E = RT ∑X i ln a iC. G E = RT ∑X i ln γiD. G E = R ∑X i ln X i34. 汽液平衡关系i i s i i x P Py γ=的适用的条件（ B ）A 无限制条件B 理想气体和非理想溶液C 理想气体和理想溶液D 非理想气体和理想溶液35. 体系从同一初态到同一终态，经历二个不同过程，一为可逆过程，一为不可逆过程，此二过程环境熵变存在（ A ）。
A ．（ΔS 环）可逆< （ΔS 环）不可逆 B. （ΔS 环）可逆 >（ΔS 环）不可逆C ．（ΔS 环）可逆 = （ΔS 环）不可逆D ．（ΔS 环）可逆= 036. 由纯组分形成理想溶液时，其混合焓ΔH id B 。
A. >0；B. =0；C. <0 ；D. 不确定。
37. 混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是( C )。
A.i i f x f ∧∑=；B. i f f ∧∑=；C. ln i i i x f x f ∧∑=ln ； D. ln 0ln f x f i ∑= 38. 某体系进行不可逆循环时的熵变为（ B ）A ．ΔS 体系﹥0，ΔS 环境 =0B ．ΔS 体系=0，ΔS 环境﹥0C ．ΔS 体系=0，ΔS 环境 =0D ．ΔS 体系﹥0，ΔS 环境 ﹥0二、填空题1. 热力学第一定律的公式表述（用微分形式）：dU dQ dW =+。
热力学第二定律的公式表述（即熵差与可逆热之间的关系，用微分形式）2. 几个重要的定义公式：焓H=U+PV ；自由能A=U-TS ；自由焓G=H-TS 。
3. 几个热力学基本关系式：dU=TdS pdV -；dH=TdS Vdp +；dA=SdT pdV --；dG=SdT Vdp -+。
4. 写出下列Maxwell 关系式： T S V ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭TS p ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ 5. 对理想溶液，ΔH=0，ΔV=0，ΔS=∑⋅⋅-i i i x xR ln ，ΔG =∑⋅⋅i i i x x RT ln 。
6. 等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系11ln γd x ⋅ + 0ln 22=γd x 。
7. 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 理想 溶液性质之差。