2.( 8分)在298K和0.1MPa下二元系焓变
?H?20.9x1x2(2x1?x2) 已知 H1?418J/mol x为摩尔分数 以T,p 下纯组分焓为基准,
H2?627J/mol??求:(1)?H1,?H2; 2)无限稀释偏摩尔值?H1?,?H2; (3)H1?,H2
3.( 8分)某二元溶液,Lewis-Randall 规则标准态的超额Gibbs自由能可由下式给出: 两纯组元逸度分别为f1*和f2,单位为Pa, GE:J?mol?1, ?为常数,GE/RT??x1x2 式中:
T :K, 求:以Lewis-Randall 规则为标准态的活度系数?1与?2的表达式。
S4、( 14分)纯液体A与B形成部分理想体系,在90℃时蒸气压力为PA?800mmHg,22,ln?B?xA,问: PBS?600mmHg,液相活度系数ln?A?xB*(1)与30%(mol)A及70%(mol)B的液相混合物平衡的蒸汽总压为多少? (2)能否生成共沸物?如生成的话,恒沸点是最高点还是最低点?为什么?
2(3)如已知ln?A?6?xB,导出ln?B的组成函数表达式
模拟题九
一. 选择正确答案并简要说明为什么
1. 某人计算真实气体的自由焓时认为:
( a ) G=G*?GR; (b)G=G*?GE; ( c ) G=G??G.
2. 某流体在稳流装置内经历一个不可逆过程,所需要的功为 10KJKg-1,得到的热
量为30KJKg-1。试问流体的熵变: (a)为负; ( b)为正; ( c) 可正、可负。 3. 若始、终状态及环境温度T0一定,理想功Wid:
(a) 等于可逆轴功;(b)是完全可逆功;(C)等于始终状态间的火用 变化的绝
对值。 4. 甲烷气(视为真实气体)由状态T1、P1节流膨胀至T2、P2,其: (a)?S?0; ( b) ?H=0; ( c) ?G=0。
*二. 简答题
1. 以二元溶液为例,写出三种计算偏摩尔性质的方法,要求写出详细计算方法,步
骤或所需的公式。
2. 写出开系稳流过程的热力学第一定律表达式,并举一应用实例。
三.证明题
某二元溶液的偏摩尔焓可由如下方程表示:
2 H1?H1?Bx2?A 2 H2?H2?Bx1?A
式中:H1、H2分别为纯组分1和2的焓,A、B是温度和压力的函数; 问:从热力学角度考虑该对方程是否合理?
四.计算题
1. 今有压力为10Mpa、温度400℃的过热蒸汽,经汽轮机绝热膨胀,乏气为0.2 Mpa 的
饱和蒸汽,蒸汽有关数据为:
H S
状态 KJ/Kg KJ/Kg·K
3093 6.207 10Mpa、400℃过热蒸汽
0.2Mpa饱和蒸汽
2707
7.127
① 试计算上述过程产生的轴功Ws; ② 过程的火用 和火无的变化值?Ex、?AN; ③ 过程的理想功Wid和损耗功WL。
上述计算以1Kg蒸汽为基准,环境温度T0?298K。
GE?0.7x1x2。试求ln?1、ln?2。 2. 某二元溶液的过量自由焓可表示为:RT3. 若t = 45℃时,
P1?145Kpa,P2?68Kpa。由上题得到的ln?1、ln?2计算x1?0.5
ss时汽相组成及压力。假设汽相为理想气体。
模拟题十
一、 选择题
1.汽液平衡计算方程式yiP=γixiPiS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.气体真空节流膨胀产生冷效应时的微分节流系数是 ( ) A.μj=0 B.μj>0 C.μj <0 D.不确定 3.已知溶液的xi与γi,则溶液超额自由焓GE的计算式为: ( )
A.GE=RTC.GE=RT
???ilnxi? B.GE=RT??xiln?i?
E
??xlnx? D.G=RT?ln??x?
iiiiE
E
4.下列关系式哪个适用于理想溶液 ( )
A.ΔV=H=ΔG=ΔHi=0 B.ΔVi=ΔUi??Gi??Si=0
??????C.Vi=Ui?Gi?Si=0 D.ΔS=ΔG??S=G=0
E
???5.在众多状态方程式中,能从理论上加以证明的是 ( ) A.R——K方程 B.维里方程 C.范德华方程 D.马丁-候方程 6.常压下某液体沸腾时,保持不变的热力学性质是 ( )
A.摩尔体积 B.摩尔熵 C.摩尔自由焓 D.摩尔内能 7.混合物的逸度f与组分逸度fi之间的关系是 ( )
A.f=C.f=
??xifi B.f=?fi
^i
^^?xlnfi D.lnf=
?xlnfi^i/xi
8.由于温差引起两个物系之间进行热交换,那么包括这两个物系的绝热体系的熵变为 ( )
A.正值 B.负值 C.零 D.不定值
9.维里方程PV=a(1+B`P+C`P2+??)中a等于 ( )
A.RT+B B.RT C.R2T D.RT2 10.已知Wilson方程中ln?1??ln(x1??12x2)?x2?lnγ
∞
?12?21???,那么,
?x1??12x2x2??21x1??1
= ( )
A.1-ln?12??21 B.1-ln?21??12 C.1 D.ln?21??12 11.在同一温度下,单组分体系T—S图上各等压线随熵值的增大,压力将( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.不一定
12.理想功实现的条件为 ( )
A.完全不可逆 B.完全可逆 C.部分可逆 D.部分不可逆 13.对理想的气体混合物,下列关系式正确的是 ( )
A.?i??i B.?i?1 C.?=1 D.?i?P
14.可逆绝热膨胀过程的特征是 ( )
A.等焓 B.等熵 C.等温 D.等压
15.绝热可逆膨胀过程线在T—S图上是 ( )
A.是平行于横坐标的直线 B.是平行于纵坐标的直线 C.是沿等焓线变化的 D.是沿等干度线变化的
16.三参数普遍化方法中的普压法的应用条件是 ( )
A.Vr>2 B.Vr<2 C.Vr=2 D.Tr>4
17.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
18.判断恒温恒压条件下化学反应达到平衡时的公式是 ( ) A.
???x?ii?0 B.??i?i?0 C.dε=0 D.?xiln?i?0
19.某体系进行不可逆循环时的熵变为 ( )
A.ΔS体系﹥0,ΔS环境 =0 B.ΔS体系=0,ΔS环境﹥0 C.ΔS体系=0,ΔS环境 =0 D.ΔS体系﹥0,ΔS环境 ﹥0
20.若物系被要求冷却到-15℃,则氨制冷循环中,氨蒸汽温度应该选以下哪一种温度为宜 ( )
A.-15℃ B.-10℃ C.-20℃ D.-45℃
二、填空题
1. 第二维里系数B是物性及 的函数。 2. 体积膨胀系数的定义式为:
??1??V???那么,理想气体的体积膨胀系数V??T?P为 。
3.γi>1的二元共沸物系,是具有 压力共沸点的物系。 4.超额性质定义为: 5.fi^v?fi的条件是 ^l6. 复杂反应体系中,物质摩尔数ni与反应进度εj之间的普遍关系式是 。 7.汽液平衡数据热力学一致性校验的理论依据是 。 8.组分逸度等于分压的气体是 。
9.能量平衡是以热力学 为基础,有效能平衡是以热力学 为基础。