山东理工大学化工热力学第4章习题与解答.ppt

1、第四章 习题与解答,主讲教师: 崔洪友 山东理工大学化工学院,一、是否题,1.偏摩尔体积的定义可表示为,2.在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。,3.理想气体混合物就是一种理想溶液。,4.对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。,5.对于理想溶液所有的超额性质均为零。,6.理想溶液中所有组分的活度系数为零。,=1,7.体系混合过程的性质变化与该体系相应的超额性质是相同的。,8. 对于理想溶液的某一容量性质M，则,9. 理想气体有f=P，而理想溶液有 。,10.温度和压力相同的两种理想气体混合后，则温度和压力不变，总体积为原来两气体体积之和，总内能为原两气体热力学能之和

2、，总熵为原来两气体熵之和。,11.温度和压力相同的两种纯物质混合成理想溶液，则混合过程的温度、压力、焓、内能、Gibbs焓的值不变。,理论上是T，P，组成的函数。只有对低压下的液体，才近似为T和组成的函数,13.在常温、常压下，将10cm3的液体水与20 cm3的液体甲醇混合后，其总体积为 30 cm3。,14.纯流体的汽液平衡准则为f v=f l。,15.混合物体系达到汽液平衡时，总是有,16.均相混合物的总性质与纯组分性质之间的关系总是有,17.对于二元混合体系，当在某浓度范围内组分2符合Henry规则，则在相同浓度范围内组分1符合Lewis-Randall规则。,19.理想溶液一定符合L

3、ewis-Randall规则和Henry规则。,20.符合Lewis-Randall规则或Henry规则的溶液一定是理想溶液。,如非理想稀溶液。,21.等温、等压下的N元混合物的Gibbs-Duhem方程的形式之一是,22.等温、等压下的二元混合物的Gibbs-Duhem方程也可表示为,24.二元溶液的Gibbs-Duhem方程可以表示成,25.下列方程式是成立的：,26.二元溶液的Henry常数只与T、P有关，而与组成无关，而多元溶液的Henry常数则与T、P、组成都有关。,二、选择题,1.由混合物的逸度的表达式,三、填空题,1.二元混合物的焓的表达式为,2.填表,3.有人提出了一定温度下二

4、元液体混合物的偏摩尔体积的模型是,其中V1，V2为纯组分的摩尔体积，a，b 为常数，问所提出的模型是否有问题？_,若模型改为,情况又如何？,_,4.某二元混合物的中组分的偏摩尔焓可表示为,则b1 与 b2的关系是_,5.等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系,6.常温、常压条件下二元液相体系的溶剂组分的活度系数为,四、计算题,1. 298.15K，若干NaCl（B）溶解于1kg水（A）中形成的溶液的总体积的关系为,求nB=0.5 mol时，水和NaCl的偏摩尔体积,解：,当nB=0.5 mol时，,2.在一定T，P下，二元混合物的焓为,其中，a=15000，b=20000，c=-20

5、000,求：（1）,（2）,解：（a),(b),3.常压下的三元气体混合物的,求等摩尔混合物的,解：,4.三元混合物的各组分摩尔分数分别0.25，0.3和0.45，在6.585MPa和348K下的各组分的逸度系数分别是0.72，0.65和0.91，求混合物的逸度。,解：,5。在一定的温度和常压下，二元溶液中的组分1的偏摩尔焓如服从下式,并已知纯组分的焓是H1，H2，试求出,和H表达式。,解：,从x2=1, 即x1=0时，积分到x1=x1,6.已知环己烷（1）苯（2）体系在40时的超额吉氏函数是,和,求（a）,（b),(亨利系数）,（c),(以亨利规则为基准态的活度系数）,解：（a),（c),(

6、b),7.已知苯（1）环己烷（2）液体混合物在303K和101.3kPa下的摩尔体积是,试求此条件下的,（a）,(b),(c),解：（a),(b),（c),所以,五 图示题,1.下图中是二元体系的对称归一化的活度系数与组成的关系部分曲线，请补全两图中的活度系数随液相组成变化的曲线；指出哪一条曲线是 ；曲线两端点的含意；体系属于何种偏差。,1,0,1,10,1,1,0,解：,2. 对于等温的二元液体混合物，下图中给出了 的曲线，试定性作出 曲线，并指出两条曲线之间的距离表示什么？,0,1,解：,对于等温的二元液体混合物，,近似为一常数，故,为两形态相似，相距为 的两条曲线，,如图所示的虚线。,六、证明题,1。对于二元体系，证明不同归一化的活度系数之间的关系,和,证明：,对于二元溶液，,仅与T，P有关，,时的极限得到该常数,由于是与浓度无关的常数，可取,代入上式得,Note: 也可以取时的x11极限来得到该常数，此时,代入上式得,2. 如果在T、P恒