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化工热力学(期末试卷)---A

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一、名词解释题(每小题4分,共20分) 1﹑偏心因子 2﹑相平衡准则 3﹑超额性质 4﹑剩余性质 5﹑理想溶液 二、填空题(每空1分,共20分) 1、纯物质PV 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 。 2﹑溶液中组分i 的活度系数的定义是i γ= 。 3﹑单位质量稳定流动体系能量平衡方程 4﹑常温、常压条件下二元液相体系的溶剂组分的活度系数为32221ln x x βαγ+=(βα,是常数),则溶质组分的活度系数表达式是 5﹑对三元混合物,展开第二virial 系数==∑∑==ij i j j i B y y B 3131 6﹑组分逸度等于分压的气体是 。 7﹑能量平衡方程以热力学 为基础,有效能平衡以热力学 为基础。 8﹑体积膨胀系数的定义是=β , 等温压缩系数k= 。 9﹑在温度为1000K 的高温热源和温度为400K 的低温热源之间工作的一切可逆热机,其循环热效率等于 。 10﹑指出下列物系的自由度数目:(1)水的三相点 ,(2)液体水与水蒸气处于气液平衡状态 ,(3)甲醇与水的二元气液平衡状态 ,(4)戊醇与水的二元气液液三相平衡状态 。 11﹑由正戊烷(1)-正己烷(2)-正庚烷(3)组成的液体混合物在(已知纯组分的蒸汽压分别是0.2741,0.1024,0.0389Mpa )69℃和常压下的气液平衡常数分别是 , , 。 12﹑计算流体p-V-T 普遍化方法有两种,分别是 和 。 三、选择题(每小题2分,共20分) 1﹑汽液平衡计算方程式s i i I i P x P y γ=适用于( ) A.完全理想体系 B.化学体系 C.非理想体系 D.完全非理想体系 2、欲找到活度系数与组成的关系,已有下列二元体系的活度系数表达式,βα,为常数,请决定每一组的可接受性( ) A 2211;x x βγαγ== B 12211;1x x βγαγ+=+= C 1221ln ;ln x x βγαγ== D 212221ln ;ln x x βγαγ== 3、混合气体的第二维里系数( ) A.仅为T 的系数 B. T 和P 的系数 C. T 和组成的系数 D. P 和组成的系数 4、二元非理想极稀溶液,其溶质和溶剂分别遵守( )

A.Henry 定律和Lewis-Randll 规则

B. Lewis-Randll 规则和Henry 定律

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C.拉乌尔规则和Lewis-Randll 规则

D. Lewis-Randll 规则和拉乌尔规则 5、苯(1)和环己烷(2)在303K,0.1013Mpa 下形成90.01=x 的溶液。此条件下V 1=89.96cm 3/mol,V 2=109.4 cm 3/mol,=1V 89.99 cm 3/mol,54.1112=V cm 3/mol,则过量体积E V 为( )cm 3/mol A. 0.24 B.0 C.-0.24 D.0.55 6、对无热溶液,下列各式能成立的是( ) A. 0,0==E E V S B. 0,0==E E A S C. 0,0==E E A G D.E E E TS G H -==,0 7、下列方程式以正规溶液模型为基础的是( ) A. NRTL 方程 B. Wilson 方程 C. Margules 方程 D. Flory-Huggins 方程 8、一定T ,p 的二元等物质的量混合物的2.01.02,1-∧-∧==e e ??,则混合物的逸度系数为( ) A. 22.01.0--+e e B. 22.01.0+-e C.22.01.0e e +- D.22.01.0+-e 9、偏摩尔性质是( ) A.强度性质 B.容量性质 C.超额性质 D.剩余性质 10﹑下列偏摩尔自由焓表达式中,错误的为( ) i i A. G =μ B i i i dG =Vdp-S dT ()j i i T,P,n C. G nG /n i ≠=?????? ()j i i T,nv,n D. G nG /n i ≠=?????? 四、计算题(第一题7分,其余每题11分,共40分) 1﹑βκ和分别是压缩系数和膨胀系数,其定义为P T T V V P V V ??? ??=??? ??-=??β??κ11和,试证明0=??? ??+??? ??P T T P ??κ??β; 2﹑乙醇(1)-甲苯(2)体系的有关的平衡数据如下 T =318K 、P =24.4kPa 、x 1=0.300、y 1=0.634,已知318K 的两组饱和蒸汽压为 05.10,06.2321==s s P P kPa ,并测得液相的混合热是一个仅与温度有关的常数437.0=RT H ?,令气相是理想气体,求 (a)液相各组分的活度系数;(b)液相的G ?和G E ;(c)估计333K 、x 1=0.300时的G E 值;(d )该溶液是正偏差还是负偏差?

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3﹑对于二元气体混合物的virial 方程和virial 系数分别是RT BP Z +=1和ij i j j i B y y B ∑∑===2121,试导出21?ln ,?ln ??的表达式(详细写出推导过程)。计算20kPa 和50℃下,甲烷(1)-正己烷(2)气体混合物在5.01=y 时的f v v ,,?,?21???。已知virial 系数 B 11=-33,B 22=-1538,B 12=-234cm 3 mol -4﹑乙醇(1)-苯(2)体系45℃下达到汽液平衡时,P=302mmHg, 616.01=x ,45℃下蒸汽压=S P 1172mmHg ,S P 2 =222mmHg 。气相可视为理想气体,此体系可用21x Cx RT G E =式关联,C 为常数,求 (1)1ln γ和2ln γ的表达式; (2)45?下此体系是否存在共沸物?如存在,试计算恒沸点组成和恒沸点处平衡蒸汽总压。设C=1.74 。