化工热力学期中考试

1化工热力学期中考试（工0301~0304）2006．4学号姓名一．选择题（每题1分，共15分）：1、对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω，近似等于:()a.0b.1c.2d.32、纯物质临界点时，对比温度Tr()a.=0b.1c.1d.=13、下述说法哪一个正确？某物质在临界点的性质()（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。4、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。5、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。6．二元溶液，T,P一定时,Gibbs—Duhem方程的正确形式是().a.X1dlnγ1/dX1+X2dlnγ2/dX2=0b.X1dlnγ1/dX2+X2dlnγ2/dX1=0c.X1dlnγ1/dX1+X2dlnγ2/dX1=0d.X1dlnγ1/dX1–X2dlnγ2/dX1=07.在373.15K和101325Pa下水的化学位与水蒸气化学位的关系为(A)μ(水)＝μ(汽)(B)μ(水)＜μ(汽)(C)μ(水)＞μ(汽)(D)无法确定8.关于热力学基本方程dU=TdS-pdV,下面的说法中准确的是()(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9.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10.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是()（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）的偏摩尔量。RTGEi是211.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：()A.增加B.减小C.不变D.不一定12.麦克斯韦关系式的主要作用是()(A)简化热力学变量的计算；(B)用某个热力学函数代替另一不易测定的热力学函数的偏微商；(C)用易于测定的状态性质的偏微商代替不易测定的状态性质的偏微商；(D)便于用特性函数表达其它热力学函数13.下列四个关系式中哪一个不是麦克斯韦关系式？()A.（T/V)S=（V/S)pB.（T/p)S=（V/S)pC.（S/V)T=（p/T)VD.（S/p)T=-(V/T)p14.对1mol理想气体，应是（）（a）R/V；（b）R；（c）-R/P；（d）R/T。15.下列各式中，化学位的定义式是()二、下列判断题正确者用“√”；不正确者用“×”。（每题0.5分，共5分）1、热力学来源于实践——生产实践及科研实践，但它同时又高于实践，热力学的一致性原则，常可考查（验）出科研或实践中引出的错误认识并加以纠正。（）2.由三种不反应的化学物质组成的三相PVT体系,达平衡时,仅一个自由度。()3.任何真实气体的性质可用同温同压下,该气体的剩余性质和理想气体性质的总和计算。()4.在T－S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。()5.超额自由焓与活度系数间的关系有GnRTtEiTPnjii,,ln。()6.符合Lewis-Randall定则的溶液为理想溶液。()7.只有偏摩尔自由焓与化学位相等，所以　inPTiijnnG,,])([是最有用的()8.当取同一标准态时,溶液的过量热力学性质有HHMEME。()9.理想溶液中溶液的超额自由焓0EMG所以组分的活度系数0i。()jjjjnnSTiinTPiinnSnViinnSPiinnUdnnAcnnGbnnHa,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.　　　　　　　　　　　　　　310.当T、P一定时,溶液中组分i的活度系数0ˆiii(iˆ为组分的分逸度,0i为纯组分逸度)。()三、填充题（每空1分，共25分）：1．逸度的标准态有两类，1）以为定则，2）以为定则，请举例说明1）2）。2.写出热力学基本方程式_______________；_______________；_______________；_______________。3．对理想溶液,ΔH=_________，ΔV=___________，ΔS=____________，ΔG=____________。4.对应态原理是指。三参数对应态原理中三个参数为__________________。普遍化方法分为_____________和_____________两种方法；用普遍化方法可以计算_____________、_____________、_____________和_____________性质。5、活度的定义_____________；活度系数的定义。6、剩余性质的定义。7、混合性质变化的定义。8、超额性质的定义。9、偏心因子的定义。四、简答题（共20分）1.化工热力学的研究特点是什么？（4分）2.液化石油气的主要成分为丙烷、丁烷和少量的戊烷而不是甲烷、乙烷或正己烷，试用下表分析液化气成分选择的依据。（4分）物质Tc，℃Pc，atmTB，℃燃烧值，kJ/g甲烷-82.6245.36-161.4555.6乙烷32.1848.08-88.6552.0丙烷96.5941.98-42.1550.5正丁烷151.937.43-0.549.6正戊烷196.4633.3236.0549.1正己烷234.429.8068.7548.443.从热力学角度解释，超临界萃取技术为何常选CO2作为萃取剂？（4分）4.简述纯物质P-V图上点、线和区域的意义（用图说明），并写出临界等温的数学特征。（8分）五、计算题（共35分）：1、已知50℃时测得某湿蒸汽的质量体积为1000cm3g-1，求单位质量的H、S和G函数各是多少？（10分）50℃时水的饱和汽、液相性质性质M饱和液相lM饱和汽相gMV/cm3.g-11.012112032U/Jg-1209.322443.5H/J.g-1209.332382.7S/Jg-1K-10.70388.076352.25℃，0.1MPa下组分1和2形成溶液，其体积可由下式表示：V=40－12X1－10X12(cm3/mol).式中X1为组分1的摩尔分数,V为溶液的摩尔体积.求，；　；　　；　　，　；　　，　２；　　，　２１２EV)(V)(VV)(VV)(VV)(5431211Lewis—Randall定则.（10分）3、已知某二元溶液的活度系数模型为，其中A,B,C仅是T,P的函数。求。，，fffRTGElnˆln,ˆln/,ln212（均以Lewis-Randall定则为标准状态。)（15分）AfCBAfAx21221ln;lnln；并已知6试题标准答案一.单项选择题1A2D3D4B5D6C7A8D9A10E11B12C13A14C15A二、判断题：1√2х3√4х5√6х7√8√9х10√三、填充题：1.Lewis-Randall定则，Henry定则2．dU=TdS－PdV;dH=TdS+VdP;dA=－PdV－SdT;dG=VdP－SdT3.0，0,iixxRlniixxRTln四、简答题：五、计算题：1、2、1V=28-20X1+10X122V=40+10X121V=28cm3/mol2V=50cm3/molV1=18cm3/molV2=40cm3/molΔV=10X1X2VE=10X1X20803.00121.1120320121.110001lglglVVVVxxVxVV118.40708303.02.259291697.033.2091JgxHxHHgl113159.108303.00763.891697.07038.01KJgxSxSSgl1053.183159.115.32318.407JgTSHG73.21212221)ln(xAxAxxAxxxRTGiiECBAxAxfxAxfAxfxf12211221221111lnlnlnˆln)ˆln(ln　AxAxfxAxfAxfxf22112212212222lnlnlnˆln)ˆln(ln　AxCBxAxCxBxAxfxxfxf121211212111)(ˆlnˆlnln