1、1、2、3、4、5、6、7、8、化工熱力學復習題第 1 章緒論、單項選擇題下列各式中不受理想氣體條件限制的是（ AW nRT lCPCVRPV 常數對封閉體系而言，當過程的始態和終態確定后，不能確定的值是AQ ?U ?H ?S封閉體系中，則該過程為（A 等容過程封閉體系中，A RTln P1P21mol1mol封閉體系中， 1molA RTln P1P2理想氣體由 T1,p1和 V1 可逆地變化至Pp2，過程的 WRT ln 1 ，P2等溫過程絕熱過程等壓過程理想氣體由 T1 ,p1和 V1 等溫可逆地變化至p2，過程的 W 為（ RT ln P1P2 0 RT ln VV21理想氣體由 T1

2、 ,p1和 V1 等溫可逆地變化至p2，過程的 Q 為（ RT ln P1P2 0 RT ln VV21封閉體系中， 1mol 理想氣體由 T1 ,p1和 V 1等溫可逆地變化至p2，過程的 ?U 為（A RTln P1P2 RT ln P1P2 0 RT ln VV21封閉體系中， 1mol 理想氣體由 T1 ,p1和 V 1等溫可逆地變化至p2，過程的 ?H 為（A RTln P1P2 RT ln P1P2 0 RT ln V2V1封閉體系中， 1mol理想氣體由 T1 ,p1和 V1 等容可逆地變化至p2，過程的 W 為（A RTln P1P2 RT ln P1P2 0D RTln V2

3、V19、封閉體系中， 1mol 理想氣體由 T1 ,p1和 V1 絕熱可逆地變化至 p2，過程的 Q 為（ C ）A RTln P1P2 RTln P1P2 0D RT ln VV211、2、3、4、填空題 孤立系統的自由能 孤立系統的自由焓 孤立系統的熵（是（是是 不是）一定值。5、6、7、8、不是）一定值。不是）一定值。封閉系統中，溫度為 T 的 1mol 理想氣體從（ pi ,V i）等溫可逆地膨脹到（Vi W RTln iVf的功為 f （以 封閉系統中，溫度為 T 的 1mol 理想氣體從（ pi ,V i）等溫可逆地膨脹到（W RT lnpf的功為pi封閉系統中， 1mol 理想氣

4、體按下列途徑由 T1 ,p1 和 V 1可逆地變化至封閉系統中， 1mol 理想氣體按下列途徑由 T1 ,p1 和 V 1可逆地變化至W RT lnp1p2封閉系統中， 1mol 理想氣體按下列途徑由 T1 ,p1 和 V1 可逆地變化至Q RTlnp1p2pf ,Vf），則所做V 表示）。 pf ,Vf），則所做以 p 表示）。p2，則等容過程的p2，則等溫過程的p2，則等溫過程的10、封閉系統中，1mol 理想氣體按下列途徑由T1 ,p1 和 V1 可逆地變化至p2，則等溫過程的?H =0。11、封閉系統中，1mol 理想氣體按下列途徑由T1 ,p1 和 V1 可逆地變化至p2，則絕熱過程

5、的Q =0。p2，則等溫過程的9、Q = 。 封閉系統中， 1mol 理想氣體按下列途徑由 T1 ,p1 和 V 1可逆地變化至 ?U =012、13、14、1kJ = 238.10cal 。31kJ = 1000Pa?m3。狀態函數的變化與 途徑 無關，僅決定于始態和終態。15、體系的溫度升高時，體系 三、判斷題凡是體系的溫度升高時，則體系一定吸熱。凡是體系的溫度不變時，則體系既不吸熱也不放熱。狀態函數的變化與途徑無關，僅決定于始態和終態。當 n 摩爾氣體反抗一定的壓力做絕熱膨脹時，其內能總是減少的。 封閉系統的體積為一常數。不一定一定 不一定）吸熱。1、2、3、4、5、錯 錯 對 對 錯）

6、6、孤立系統的自由焓是一定值。（錯）7、孤立系統的自由能是一定值。（錯）8、孤立系統的熵是一定值。（錯）9、理想氣體的熵只是溫度的函數。（錯）10、理想氣體的焓只是溫度的函數。（對）11、理想氣體的熱容只是溫度的函數。（對）第2章流體的 p-V- T 關系、單項選擇題1、水處于三相點時自由度數目為（A12 02、液體水與水蒸氣處于氣液平衡狀態時自由度數目為（3、A 1 2單相區純物質的自由度數目是（ B4、5、6、7、8、9、A12單相區定組成混合物的自由度數目是（A12指定溫度下的純物質，A 飽和蒸汽指定溫度下的純物質，A 壓縮液體當壓力低于該溫度下的飽和蒸汽壓時，則物質的狀態為（超臨界流體

7、過熱蒸汽過冷蒸汽當壓力高于該溫度下的飽和蒸汽壓時，則物質的狀態為（超臨界流體過熱蒸汽過冷蒸汽T 溫度下過熱純蒸汽的壓力（ B ）A 大于飽和蒸汽壓 小于飽和蒸汽壓T 溫度下過冷純液體的壓力（ A ）A 大于飽和蒸汽壓 小于飽和蒸汽壓壓力低于所處溫度下飽和蒸汽壓的液體稱為（等于飽和蒸汽壓等于飽和蒸汽壓無法判定無法判定A 過冷液體過熱液體過熱蒸汽過冷蒸汽10、壓力高于所處溫度下飽和蒸汽壓的氣體稱為（A 過冷蒸汽過熱液體過熱蒸汽過冷液體11、純物質液體在汽液兩相共存區內受熱至全部汽化時其溫度、壓力的變化為（A T 變化、 P 不變 T 不變、 P 不變 T 不變、 P 變化 T 變化、 P 變化 1

8、2、下列狀況下的真實氣體，其行為與理想氣體相近的是（A 低溫低壓低溫高壓高溫低壓高溫高壓13、下列狀態方程中不屬于立方型狀態方程的是（A van der Waals 方程 RK 方程 Virial 方程SRK 方程14、在臨界點，立方型狀態方程的根為（A 三個實根三重實根一實根和兩虛根一虛根和兩實根15、純物質的第二 virial 系數 B（ A ）A 僅是 T 的函數 是 T 和 P 的函數是 T 和 V 的函數 是 P 和 V 的函數16、普遍化維里系數關系式的適用范圍是（C ） Tr 2A Vr 2 Tr 2 Vr 217、普遍化壓縮因子關系式的適用范圍是（A ）A Vr 2 Tr 2

9、Vr 2 Tr 2二、填空題1、單相區純物質的自由度數目是2 。2、單相區定組成混合物的自由度數目是2 。3、水處于三相點時自由度數目為0 。4、純物質的三相點隨著所處溫度和壓力的不同而（不變改變） 。5、純物質由蒸汽變成固體，（一定 不一定）經過液相。6、純物質由蒸汽變成液體，（一定 不一定）經過冷凝的相變化過程。7、當壓力大于臨界壓力時，純物質（一定 不一定）以液態存在。8、對于純物質，一定溫度下的泡點與露點，在pT 圖上是（重疊 分開）的。9、對于純物質，一定溫度下的泡點與露點，在pV 圖上是（重疊 分開）的。10、對于純物質，一定壓力下的泡點溫度與露點溫度是（相同 不同）的。11、對于

10、純物質，一定溫度下的泡點壓力與露點壓力是（相同 不同）的。12、對于純物質，一定壓力下的泡點溫度與露點溫度相同，（一定 不一定）等于沸點。13、對于純物質，其露點的軌跡稱為（飽和液相線 飽和汽相線）。14、對于純物質，其泡點的軌跡稱為（飽和液相線 飽和汽相線）。15、壓力低于所處溫度下飽和蒸氣壓的液體稱為（過熱液體 過冷液體）。16、壓力高于所處溫度下飽和蒸氣壓的氣體稱為（過熱蒸氣 過冷蒸氣）。17、純物質的臨界等溫線在臨界點的斜率為零，數學上可以表示為V T 0 （在 C點）18、純物質的臨界等溫線在臨界點的曲率為零，數學上可以表示為在C點） 。19、由于分子間相互作用力的存在，實際氣體的摩

11、爾體積 定）小于同溫、同壓下理想氣體的摩爾體積。20、由于分子間相互作用力的存在，實際氣體的壓縮因子 一定）小于 1 。（一定 不一Z （一定 不21、某一流體服從 van der Waals方程，由其對比態形式3Vr 1 8Tr 可知，在Vr = 1，pr = 3時，Tr =1.522、某一流體服從 van der Waals方程，由其對比態形式pr V3r23Vr 1 8Tr 可知，在Vr = 1，Tr = 1.5 時，pr =3 。三、判斷題1、當壓力大于臨界壓力時，純物質就以液態存在。2、壓力大于臨界壓力時的純流體就是超臨界流體。3、純物質由蒸汽變成固體，一定經過液相。4、純物質由蒸汽

12、變成液體，一定經過冷凝的相變化過程。5、對于純物質，一定溫度下的泡點與露點，在pT圖上是分開的。6、對于純物質，一定溫度下的泡點與露點，在pV 圖上是重疊的。7、對于純物質，一定壓力下的泡點溫度與露點溫度相同，而且一定等于沸點。8、純物質飽和液體的摩爾體積隨著溫度的升高而增大。9、純物質飽和蒸汽的摩爾體積隨著溫度的升高而減小。10、壓力高于所處溫度下飽和蒸氣壓的氣體稱過冷蒸氣。11、壓力低于所處溫度下飽和蒸氣壓的液體稱過熱液體。12、對于純物質，一定溫度下的泡點壓力與露點壓力是相同的。13、對于純物質，一定壓力下的泡點溫度與露點溫度是不同的。錯） 錯） 錯） 錯） 錯） 錯） 對） 對） 對）

13、 對） 對） 對）錯）14、純物質的臨界等溫線在臨界點的斜率為零。（ 對）15、純物質的臨界等溫線在臨界點的曲率為零。（ 對）16、在壓力趨于零的極限條件下，所有的流體將成為簡單流體。（ 錯）17、氣體混合物的 virial 系數，如 B，C ，是溫度和組成的函數。（ 對） 18、由于分子間相互作用力的存在， 實際氣體的摩爾體積一定小于同溫、同壓下理想氣體的摩爾體積。（ 錯）19、由于分子間相互作用力的存在，實際氣體的壓縮因子Z 一定小于 1 。 （ 錯 ）20、三參數的對應態原理能適用于任何流體。（ 錯）四、計算題 1、試用下列方法計算 473.15K 時異丙醇蒸氣的 Z 與壓力。已知異丙醇

14、的維里系數實驗值B388cm3 ?mol - 1， C26000cm6?mol - 2，摩爾體積 V=3436 cm 3?mol- 1。（1）理想氣體方程（2） Z 1 B C2V V 22、試用下列方法計算 473K ，1MPa 的甲醇蒸氣的 Z 與 V 值。 已知二項截尾維里方程式中第二維里系數的實驗值為 B219cm 3?mol（1）理想氣體方程（2） Z 1 BP RT3、試分別用下列狀態方程計算273.15K 時將 CO2 壓縮到體積為 550.1 cm3?mol-1 所需要的壓力。實驗值為 3.090MPa 。（1）Van der Waals 方程a 3.658 10 5 MPa

15、cm6 mol 2,b 42.86cm3 mol 1（ 2）理想氣體方程- 5 3 -1 4、將氮氣壓縮貯存于溫度為 273.15K 的鋼瓶內， 氮氣的摩爾體積為 V = 4.636 10- 5m3?mol -1，分別用下列方法計算此時氮氣的壓力多大？其實驗值為101.33MPa。1）理想氣體方程1（2）R-K 方程 a 1.5588Pa m6 K2 mol 2,b 2.6802 105m3 mol 15、使用普遍化維里系數法計算甲烷貯存在510K 、 2.5MPa 的容器中的摩爾體積。已知01B0 0.233 ， B1 0.059 ， 0.193 ， PC 3.8MPa ， TC 425.2

16、KZ 1 BPC PrRTC TrBPCRTC01B B 。- 3 3 -16、裝有氣體氨的某容器置于338.15K 的恒溫浴中， 已知氨的摩爾體積為 1.0212 10- 3m3?mol -1，試用下述兩種方法計算氨氣體的壓力。1）理想氣體方程（2）普遍化壓縮因子法（ Z0 0.867 ， Z1 0.092 ，0.25）7、已知乙烷的摩爾體積為 1.0212 10- 3m3?mol - 1，試用普遍化維里系數法計算 338.15K 下乙烷氣體的壓力。 BPC B0B1， PV Z 1 BP ， B00.482 ， B10.232 ，RTCRT RT510K 、 2.5MPa 下的摩爾體積。已

17、知實驗值為0.25 ， PC 11.28MPa ， TC 405.6K 。8、試用下列兩種方法計算正丁烷在-3 3 - 11.4807 10-3m3?mol- 1。1)理想氣體方程2)普遍化壓縮因子法( Z 0 0.865 ， Z1 0.038 ，0.193 )第 3 章 純流體的熱力學性質、單項選擇題1、由熱力學基本關系式dH=TdS+Vdp 可得到能量方程的導數式，則ATP VS2、由熱力學基本關系式dH=TdS+Vdp 可得到能量方程的導數式，則H( pSATPVS3、由熱力學基本關系式dU=TdS pdV 可得到能量方程的導數式，則U(SV)A T P V SU4、由熱力學基本關系式

18、dU=TdS pdV 可得到能量方程的導數式，則 U ( ) VSA T P V S5、由熱力學基本關系式 dG=SdT+Vdp 可得到能量方程的導數式，則 G ( pT6、7、8、AT由熱力學基本關系式AT由熱力學基本關系式AT由熱力學基本關系式ATP VdG= SdT+Vdp 可得到能量方程的導數式，則 SVSdA= SdTpdV 可得到能量方程的導數式，則 P VDdA= SdTpdV 可得到能量方程的導數式，則 SVDTpVTTV9、由 熱力學基本關系式 dG= SdT+Vdp 可得到能量方程的導數式，則 S ( )ApS UVS USVTp10、由熱力學基本關系式dA= SdTpdV

19、 可得到能量方程的導數式，則S(A AVT HSppTATV11、由熱力學基本關系式dG=SdT+Vdp可得到能量方程的導數式，V(A AVT HSpGpT12、由熱力學基本關系式dA= SdTpdV 可得到能量方程的導數式，則AAVTHSpTATV13、由熱力學基本關系式dH=TdS+Vdp可得到能量方程的導數式，V(ApS UVVS USVGTp14、 由熱力學基本關系式 dH=TdS+Vdp可得到能量方程的導數式，T(A VAVT HSppTTV15、 由熱力學基本關系式 dU=TdSpdV 可得到能量方程的導數式，則p(ApS UVS USVDGTp16、 由熱力學基本關系式 dU=T

20、dSpdV 可得到能量方程的導數式，則T(AHpS U V SUSVDTGp17、由熱力學基本關系式dU=TdS pdV 可得到著名的 Maxwell關系式， 則 TVS=( VSVTVSppT18、由熱力學基本關系式dU=TdS pdV 可得到著名的 Maxwell關系式，則 pS V =(A T V STpS V T p19、由 熱力學基本關系式 dH=TdS+Vdp可得到著名的 Maxwell=(pA p TT VTVVSpSTpV 關系式， 則 S20、 由熱力學基本關系式 dH=TdS+Vdp可得到著名的 Maxwell關系式，則=(SA SVT S ppT21、由熱力學基本關系式d

21、A= SdTpdV 可得到著名的 Maxwell關系式，則 T V =(ApT VSVT VSppS V22、由熱力學基本關系式dA= SdT pdV 可得到著名的 Maxwell關系式，則 SVT23、由熱力學基本關系式ASpT24、由熱力學基本關系式 VTpdG=SdT+Vdp S V TdG=SdT+VdpV T p25、體積膨脹系數的定義為 ( 1 V p V TpS TV可得到著名的 MaxwellV 關系式，則 VT p26、等溫壓縮系數的定義為 (1Vp V T p S p可得到著名的 MaxwellpSDSV關系式 ,則pS =(pTDTVS1V1V1VV p T1VV p T

22、27、由熱力學關系式導出恒容比熱容CVAT S T p T S V TTVSpT28、由熱力學關系式導出恒壓比熱容CpAT STp T SVTTVSpT29、將符合狀態方程RT 的氣體從 bV1 等溫可逆膨脹至V2，則系統的 S為（ ）30、A RTlnV2 bV1 bRlnV2 bV1 bRln VV21 0ApT V T p STS p等于（ ） VTSTp V SVT31、對于一均相系統，TTS PSTV等于ACpCV RCCVpDPVT V T32、對于一理想氣體，T TS V 等于（ACCVp R CV CpDCpCV33、當壓力趨近于零時，AHRR S V RD沒有二、填空題1、由

23、熱力學基本關系式 dA=SdTpdV可得到能量方程的導數式， 則 VA T某些熱力學性質的值即趨近于理想氣體狀態時熱力學性質的值，此時仍使 M R0 不能成立的是（2、由熱力學基本關系式dG= SdT+Vdp 可得到能量方程的導數式，pT3、由熱力學基本關系式dA= SdT pdV 可得到能量方程的導數式，則TA V4、由熱力學基本關系式dG= SdT+Vdp 可得到能量方程的導數式，則GT p5、由熱力學基本關系式dU=TdS pdV 可得到能量方程的導數式，則UVS6、由熱力學基本關系式dU=TdS pdV 可得到能量方程的導數式，則USV7、由熱力學基本關系式dH=TdS+Vdp 可得到

24、能量方程的導數式，則HSp8、由熱力學基本關系式dH=TdS+Vdp 可得到能量方程的導數式，則pS9、當壓力趨于零時，剩余性質 M R 0 M M * 0一定不一定）成立。（ M 代表廣度熱力學性質的摩爾值）10、 dGi RTd ln fi是 / 不是） 純物質逸度在等溫條件下的完整定義。11、當壓力 p 趨于零時，趨于p能 不12、理想氣體狀態方程是 pV RT ，若其中的壓力 p 用逸度 f 代替能）成為真實流體狀態方程。13、純流體汽液兩相處于平衡狀態時，一定 不一定）等于 f L 。三、判斷題 dU=TdS pdV 等熱力學基本方程只能用于氣相，而不能用于液相。 熱力學基本關系式

25、dH=TdS+VdP 只適用于可逆過程。1、2、3、當壓力趨于零時，剩余性質 M R 0 M M * 0成立（ M 代表廣度熱力學性質的摩爾4、5、值）。 逸度與壓力的單位是相同的。 理想氣體的逸度等于壓力。6、純物質逸度的完整定義是，在等溫條件下dG RTd ln f 。7、當壓力 p 趨于零時， 趨于無窮大。 p8、理想氣體狀態方程是 pV RT ，若其中的壓力p 用逸度 f 代替就成為真實流體狀態方程。9、純流體的汽液平衡準則為fV等于 f L。四、證明題1、由 熱力學基本關系式 dHTdS Vdp 證明方程pTV T VT p成立，式中T , p為獨立變量。2、由 熱力學基本關系式 d

26、UTdS pdV 證明方程UVTT Tp V p成立，式中 T,V為獨立變量。3、某氣體服從 van der Waals 狀態方程，利用第dS 方程 dS S dT ST V V TdV 證明其熵變化的表達式為 dS CV dTTV bdV ，其中 CV T T V。4、利用第一 dS 方程 dSS dTTVS VTdV 證明 Cp CV T P VpV T V T P，其中S Cp T T p5、利用數學公式VppT11 推導出服從 van der Waals 狀態方程的氣體等溫壓縮系數 pVT的表達式， 1V6、利用歐拉連鎖式VTpT V 證明服從 van der Waals 狀態方程的氣

27、體熱膨脹系數 pVT的表達式為 1 V RV 2 V bVTp RTV 3 2a V b 27、試證明8、利用循環關系式TVp 證明 Cp CV T p VTV 2 ，其中pT S = p 。V T p S T P T VpT熱膨脹系數1V V T p，等溫壓縮系數1VV p T；并證明對于理想氣體Cp CV R 。9、某一流體服從 van der Waals 狀態方程，利用熱力學性質關系式CVVT2pT2明該流體的 CV 與 V 無關。10、某流體的狀態方程為 VRTb ，利用熱力學性質關系式 pCpp2V證明p該流體的 Cp 與壓力無關。RT11、在 25時氫的狀態方程式可表示為 V 6.

28、4 ，試證明 p25時將氫氣通過節流膨脹即等焓變化過程后，溫度隨壓力的下降而上升。已知pHCpRT12、某類氣體的狀態方程為 V b，b 是大于零的方程常數 （與物質的特性參數有關） ，p試證明在一個等焓變化過程中，溫度隨壓力的下降而上升。已知VTVT T p VCppHp13、利用歐拉連鎖式V T V 試證明服從 van der Waals 狀態方程的節流膨脹系 T p pVT數JT pH3RTV 3 V b V3 2 V RTV3 2a V b 2 ，已知CpT pHTVTVpCp14、利用歐拉連鎖式TppT V 試證明服從 van der Waals 狀態方程的等熵膨脹系p VT數ST

29、pS3RTV 3 V b32RTV 3 2a V b 2 ，已知CpTVTp。Cp五、計算題1、試求液體水從 A（0.1MPa，298.15K）變到 B（ 100MPa ，323.15K ）時的焓變 ?H 和熵變?S。HCpTBTAV 1TBpBpA， SCp ln TBVpBpA，已V 17.888cm3 mol 1 ，TA知 水 的 有 關 數 據 為 Cp 75.310J mol 1 K 1 ，513 10 6 K 1。R2、試運用 Van der Waals 方程 H RaRpV RT Va 和 SR Rlnp V b 計算 1,3- 丁二烯在 RT400K 、2.533MPa 下的剩

30、余焓H R 和剩余熵 SR ，已知其摩爾體積為 550.1 cm3 ?mol - 1，上3、利用 H RB T式中有關數據為 a 3.658 105MPa cm6 mol 2,b 42.86cm3 mol 1 。ddTB p， SRddTB p計算 1.013MPa、453K 下飽和苯蒸氣的剩余焓H R 、剩余熵 SR，已知 B 78 10T002.4cm3 mol 1 ，2.4ddTB78 10002.4T3.44、試利用水蒸汽二項截尾維里方程式Z1BP 中第二維里系數 B 的實驗數據計算在RT573.2K 和 506.63kPa 下水蒸汽的壓縮因子RR，剩余焓 H R 及剩余熵 SR 。5

31、63.2K573.2K583.2KB cm3 mol 1125119113其中 H R B TdBdTp， SRdBdTp，此處可近似有dBdT T5、運用狀態方程HHRT1.5a V1.5ln Z 1求算 633K、9.8MPa下水的焓值 H ，已 bRT 1.5 V b6、7、知 633K 下a 14.64Pa水的H用 R-K 方程RTa 3.2217Pa m初 態 焓 值 H 為 57497J?mol- 1 。 查 得 有 關 數 據 為1K 2 mol 2,b 1.987 10 5 m3 mol 1,V 4.312 10 4 m3 mol 11.5 a V1.5 lnZ 1求算 273

32、K、0.1013MPa 下甲烷的剩余焓 H R ，bRT 1.5 V b1K 2 mol 2,b 2.9847 10 5m3 mol 1,V 2.237 10 2 m3 mol 1用狀態方程 S lnRp V b aRT 2bRT1.5ln 1 b 計算 1- 丁烯飽和蒸氣在 V398.15K 、10MPa 下的剩余熵 SR，1- 丁烯飽和蒸氣的摩爾體積為V=142.2cm 3?mol - 1，上式中有關1數據為 a 16.29Pa m6 K 2mol 2 ,b 5.694 10 5 m3 mol 18、試利用普遍化第二維里系數法0.507MPa 下的剩余熵SR，dB0dB1dTrdTr0.6

33、75 ，dB1T 2.6 ， rdTr計算丙烷氣體在SRRpr0T.752.22 。查得有關數據為 r上式中 ddBTr0378K 、9、Tc 369.8Kpc 4.246MPa0.152 。試用普遍化壓縮因子法HRRTCRTCR 0 R 1HR 0 HR 1 求算 473.2K、30MPa下二氧化碳的焓RTCH ， 已知在同樣溫度、壓力下二氧化碳處于理想狀況的焓H 為 8377J?mol- 1 ，H R 0 H R1.9，0.1，0.225 ， TC 304.2K 。RTCRTC10、試用普遍化壓縮因子法計算 473.2K 、 30MPa 下丙烯的熵 S ，已知在相同條件下丙烯處 R 0 1

34、SRSR于理 想狀況的 熵 S 為- 25.86J?mol- 1K - 1 ， SSR ， SR0.9 ，R1SR 10.225 ， 0.25 。Rf 1 H H 511、用方程式 ln i i iSi Si 計算過熱蒸汽在 9.807105Pa和 473.15K 時p R T i i的逸度 fi 。假設理想氣體基準態有關數據為p 1.961 103Pa ， Hi 2879kJ kg 1，Si 9.652kJ kg 1 K 1 ； 過 熱 蒸 汽 在 上 述 條 件 下 Hi 2829kJ kg 1 ， Si 6.703kJ kg 1 K 1 。RT b 2a12、試用用 Van der Wa

35、als 方程 ln f ln求算 407K 、 10.203MPa 下氣V b V b RTV1態丙烷的逸度 f ，查得 a 4.03Pa m6 K2 mol 2,b 6.274 10 5m3 mol 1 ，氣 態丙烷的摩爾體積為 V=151.45cm 3?mol- 1。13、試用狀態方程計算正丁烷氣體在500K 、1.620MPa 下的逸度 f ，用 R-K 方程計算逸度 f的 公 式 為 ln fpZ 1 ln Z RT bRT1.5 ln 1 V ， 查 得 有 關 數 據1a 29.0Pa m6 K 2 mol 2 ,b 8.062 10 5m3 mol 1,V 2.325 10 3m

36、3 mol 10114、用三參數對應態原理 ln ln 0 ln 1計算 1- 丁烯蒸氣在 473.15K、7MPa 下的逸度系數 和逸度 f 。查得上述條件下 0 0.620，0.187 ， 1 1.095。15、用普遍化第二維里系數法 lnpr B0B1 計算正丁烷氣體在 500K 、 1.620MPa 下Tr 0.422 0.172的逸度系數 ，上式中 B0 0.083 0.412.62 ， B1 0.139 0.147.22 。查得有關數據為Tr TrTc 425K pc 3.80MPa0.193 。16、試運用普遍化第二維里系數法 ln f pr B0B1 ln p 計算正丁烷在 3

37、93K 、2.0MPaTrr0.422 0.172下的逸度 f ，上式中 B0 0.083 0.412.62 ， B1 0.139 0.147.22 。查得有關數據為Tc425Kpc 3.80MPa0.193 。17、某溫度下飽和水蒸汽和水的混合物處于平衡，若混合物的比容為V 41.66cm3 g 1 ，試用蒸汽表中數據根據公式 M M gx M l 1 x 計算：（1）混合物干度 x，Vg 68.99cm3 g 1，Vl 1.213cm3 g 1；（2）混合物的焓 H ， H g 2803.2kJ kg 1， H l 999.39kJ kg 1；（3）混合物的熵 S，Sg 6.1989kJ

38、kg 1 K 1，Sl 2.6283kJ kg 1 K 1。第 4 章 流體混合物的熱力學性質1、單項選擇題下列化學位表達式中，可稱作溶液組分 i 的偏摩爾性質的是（ nAni nV,T ,njAnU ninS,nV,njnH ninS, p,nj) nG niT ,p,nj2、已知溶液性質M，求算二元體系偏摩爾性質的正確表達式是（3、4、5、A M1 MdMM 1 M x2dMdMdMC M 2 M x2 M 2 M x2dx2dx2x2dx2dx2在等溫等壓條件下，二元體系的方程可寫成（）Gibbs-DuhemA 1 x2 dM1dx2dMx22dx21 x2 dM1dx2dM2x2 dx

39、12C 1 x2 ddMx 1dx2dM2 x2 2dx21 x2 ddMx1 dx2dM x22dx1混合物中組分 i 的逸度系數 ?i 定義為A ?if?ixi ?if?ixip?i ln f?i pD?if?iip溶液性質 ln f ，則偏摩爾性質為（A ln f?i f?iln f?ixiln f?ixi6、溶液性質 ln ，則偏摩爾性質為（A ln ?ixi ?iln ?i i xi ln ?iGi GiUi U）0D1）REMRDME）REMRDME）ln ixixi可以 不可以）表示為RTA ln i i二、填空題nV1、偏摩爾體積的定義Vii niT ,P,nj iVV。ixi

40、T,P,x j iGE11、溶液性質，則偏摩爾性質為（7、作為理想溶液，在相同的溫度壓力下，下列各關系式中不能成立的是（）A Vi Vi Hi Hi8、理想溶液中所有組分的活度系數i （A 009、下列各表達式中用來表示氣體剩余性質的是A MM10、下列各表達式中用來表示超額性質的是（A MM2、在一定溫度、壓力下，二元混合物的焓為H ax1 bx2 x1x2 ，其中已知 a 15000 ，b 20000 ，則 H1。3、在一定溫度、壓力下，二元混合物的焓為H ax1 bx2 x1x2 ，其中已知 a 15000 ，b 20000 ，則 H2。4、在常溫常壓下， 將 10cm3水與 20 cm

41、3液體甲醇混合后， 其總體積 （是 不 是） 30 cm3 。5、理想氣體有 f p ，而理想溶液 （一定 不一定）有 ?ii。6、在一定溫度和壓力下，理想溶液的組分逸度與其摩爾分數（一定 不一定）成正比。7、對于理想溶液的某一容量性質 M， Mi M i一定 不一定)成立。理想氣體混合物 (一定 不一定)是一種理想溶液。 對于理想溶液，所有的混合過程性質變化 (一定 不一定)均為零。 10、對所有熱力學函數，體系的混合性質與相應的超額性質(一定一定)相同。11、對于理想溶液，所有的超額性質 三、判斷題8、9、不1、偏摩爾體積的定義 VinVniT,P2、3、一定 不一定)均為零。可以表示為

42、Vi,n j i均相混合物總性質與純組分性質之間的關系總是有V xi T,P,x j iMtni Mi 。在常溫、常壓下，將 10cm3 的液體水與 20 cm3的液體甲醇混合后，其總體積為30cm3。)4、對于二元體系，在等溫等壓條件下有x1dM1 x2dM 2 0。5、溶液性質 ln f ，則偏摩爾性質為 ln f?i 。6、溶液性質 ln ，則偏摩爾性質為 ln ?i 。7、理想氣體有 f p ，而理想溶液有 ?ii。8、9、一定溫度和壓力下，理想溶液的組分逸度與其摩爾分數成正比。理想氣體混合物就是一種理想溶液。10、理想氣體i 1。11、對于理想溶液的某一容量性質M，則 Mi Mi 成

43、立。12、理想溶液中所有組分的活度系數均為零。13、對于理想溶液，所有的混合過程性質變化均為零。14、因為 H H E ，所以 G GE 。15、對所有熱力學函數，體系的混合性質與相應的超額性質相同。16、對于理想溶液，所有的超額性質均為零。 四、證明題1、利用 Gibbs Duhem方程 x1 dln 1x2 dln 2 0 證明 dx2dx2ln 1x22 和 ln的情況下可以作為二元系統的活度系數表達式，式中和 為常數。222、某二元混合物中組分的偏摩爾焓可分別表示為H1 a1 b1x22和 H2 a2 b2 x12 ，利用V2 V x1dVdx1推出 V2 的表達式（以 x1 表示）。

44、dH dHGibbs Duhem方程 x1 1 x22 0證明 b1與 b2相等。dx2dx2五、計算題1 、在一定溫度、壓力下，乙醇（1 ）與水（ 2 ）所形成的溶液其體積可用下式表示：2 3 4 3 1V 58.36 32.46 x242.98x2258.77x2323.45x24cm3mol 1，試求純乙醇和純水dV的摩爾體積 V1和V2 ，并由 V1 V x2將水的偏摩爾體積 V1表示為 x2的函數。1 2dx21 2232、在固定 T、P下，某二元液體混合物的摩爾體積為 V 50 49x1 12x12 3x13 ，式中V 的V1 和 V2 的數值；并由單位為 cm3?mol - 1，

45、試確定在該溫度、壓力狀態下純組分體積3、4、V2 ，并由 V2 V x1dVdx1將環己烷的偏摩爾體積 V2 表示為 x1的函數。在恒定 T 、P 下某二元混合物的焓為H 150 45x1 5x13 ，式中 H 的單位為 J?mol- 1 ，試確定在該溫度、壓力狀態下純組分焓H1和 H 2的數值；并由 H2 H x1dHdx1推出2苯（ 1）環己烷（ 2）混合物在固定 T、P 下的摩爾體積是 V 109.4 16.8x1 2.64x12V1和式中 V 的單位為 cm3 ?mol - 1，試求該溫度、壓力狀態下純苯和純環己烷的摩爾體積H2 的表達式（以 x1表示）。5、某二元混合物在恒定 T、P

46、 下的焓為600 180x1 20x13，式中 H 的單位為 J?mol- 1，試確定在該溫度、壓力狀態下純組分焓H1和 H2的數值；并由 H2 H x16、H2 的表達式（以 x1表示）。在一定溫度、壓力下某二元混合物的焓為2H a b c a x2 cx22 ，其中 a =15000 ，b =20000 ， c = -20000 ，單位均為J?mol- 1 ，試求（ 1）純組分的焓 H1和 H2 ；（2）由H1 H x2 dHdx2H 的表達式（以 x2 表示）。（ 3）由 H1 lim H1 解出 H1 。1 2 1 x1 0 1 1x1 07、某二元混合物在一定溫度、壓力下的焓可用下式表示：式中 a1,a2,b1 ,b2均為常數）H2的表8、9、達式（以 x1表