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. 0 b. 1 c. 2 d. 3
2、纯物质临界点时，对比温度 Tr( )
a. =0 b. >1 c. <1 d. =1
3、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/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
7. 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）
?i是GERT的偏摩尔量。
1
11. 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)p B. ?（?T/?p)S =（?V/?S)p C. （?S/?V)T = ?（?p/?T)V D. ?（?S/?p)T = -(?V/?T)p
14.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 ( )
?(nH)?(nG)b. ?i?[]nV,nS,nj a. ?i?[?n]P,nS,nj ?nii ?(nA)?(nU)c. ??[] d. ??[]T,nS,njiP,T,nij ?ni?ni
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。 ( )
??GtE??RTln?i 。 ( ) 5. 超额自由焓与活度系数间的关系有????ni?T,P,nj?i6.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?i?[?(nG)]T,P,nj?i 是最有用的( ) ?niEE8.当取同一标准态时,溶液的过量热力学性质有?HM 。 ( ) ?HM9.理想溶液中溶液的超额自由焓GM?0所以组分的活度系数?i?0。 ( )
2
E10.当T、P一定时,溶液中组分i的活度系数?i???i?0i?为组分的分逸度,?0为纯组分(?ii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 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷 正己烷 Tc ， ℃ -82.62 32.18 96.59 151.9 196.46 234.4 Pc ，atm 45.36 48.08 41.98 37.43 33.32 29.80 TB ， ℃ -161.45 -88.65 -42.15 -0.5 36.05 68.75 3
燃烧值，kJ/g 55.6 52.0 50.5 49.6 49.1 48.4
3.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1000cm3 g-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 饱和液饱和汽相Mg 相M lV / cm.g U / J g-1 H / J.g-1 S / J g-1 K-1 3-11.0121 209.32 209.33 0.7038 12032 2443.5 2382.7 8.0763
4
2. 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，
?? (1) V1，V２； (２) V(3) V1，V2； (4) ?V； (5) VE；１，V２； Lewis—Randall定 则. （10分）
23、已知某二元溶液的活度系数模型为ln ? 1 ?Ax2 其 ；并已知lnf，1?A?B?C;lnf2?A?,lnf?，中A,B,C仅是T,P的函数。求ln?,GE/RT， （均以Lewis-Ra ndall定则为标准lnflnf。 221状态。) （15分）
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