化工热力学复习题自编

（b)?V；（c）V?109.4?16.8x1?2.64x12(cm3?mol?1)，试求此条件下的（a）V1,V2；

VE，VE*（不对称归一化）

?1?0.18(1?2y1)和ln??2?0.1，求ln?。 6、二元气体混合物的ln?7、在100℃和0.1013MPa下，丙烯腈（1）-乙醛（2）二元混合气体的摩尔体积与组成的关系式是V?RT2(ay12?by2?2cy1y2)，a、b、c是常数，其单位与V的单位一致。试推p导V1与组成的关系，并讨论纯组分（1）的偏摩尔性质和组分（1）在无限稀时的偏摩尔性质。（p68例4-1）

8、在25℃和0.1MPa时，测得甲醇（1）中水（2）的偏摩尔体积近似为

V2?18.1?3.2x12cm3?mol?1，纯甲醇的摩尔体积为V1?40.7cm3?mol?1。试求该条件

下的甲醇的偏摩尔体积和混合物的摩尔体积。（p68例4-2）

??5x?8x2?4x3(MPa)，9、在25℃和2MPa时二元混合物的f试求（a)f1，?1，H1,2，1111?，f？（p例4-10） （b）能否得到f?1，?1*；892五 图示题

下图中是二元系统的对称归一化的活度系数?1，?2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?2?x1；曲线两端点的含意是什么；系统属于何种偏差。（p93） 六 证明题

?1?1*1、对于二元系统，证明不同归一化的获得系数之间的关系???和?1?*。

?1?1(x?1)*11dM2、证明二元体系：M1?M?(1?x1)dx1 3、某气体的状态方程是p?RTdMM2?M?x1dx1N

(V?b)，其中，b为常数，其混合法则是b??ybi?1ii，bi?的表达式。?i，lnf是纯物质的常数，N是混合物的组分数。试推导出ln?i，lnf，ln?（p73i例4-4）

4、某混合物服从vdw方程，导出混合物中组分逸度系数的表达式。Vdw方程常数符合下列混合法则 b??ybi?1Nii和a???yyii?1j?1NNj（p74例4-5） aiaj。

GE?A?x1x2（称为正规溶液）5、某二元溶液的超额吉氏函数模型为，其中A仅是温度RT的函数。试推导：（a)基于Lewis-Randall规则的对称归一化活度系数模型；（b）基于Henry规则的不对称归一化活度系数模型；还需要哪些数据才能得到（c）溶液的组分逸度模型；（d）lnf1模型。（p83例4-8）

6、在定温定压条件下，一个简单的二院混合物中，组分的偏摩尔焓可用下式表示：

2H1?a1?b1x2,H2?a2?b2x12,式中a1,a2,b1,b2均为常数。

试证明：?H?b1x1x2

第五章 一 是否题

1、在一定压力下，组成相同的混合物的露点温度和饱和温度不可能相同。

2、在（1）-（2）系统的汽-液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，则y1?x1，y2?x2。 3、纯物质的气-液平衡常数K等于1。

4、在（1）-（2）系统的汽-液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，当温度一定时，则系统的压力随着x1的增大而增大。

?i?Hi,Solvent?ixi。 5、下列气-液平衡关系是错误的：pyi?V*6、对于理想系统，汽-液平衡常数Ki(?yixi)，只与T、p有关，而与组成无关。 7、对于负偏差系统，液相的活度系数总是小于1。

8、能满足热力学一致性的汽-液平衡数据就是高质量的数据。 9、逸度系数也有归一化问题。

10、EOS+?法既可以计算混合物的汽-液平衡，也能计算纯物质的汽-液平衡。 11、一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，并且等于沸点。 二 选择题

1、欲找到活度系数与组成的关系，已有下列二元系统的活度系数表达式，?，?为常数，请决定每一组的可接受性。

A、?1??x1，?2??x2 B、?1?1??x2，?2?1??x1 C、ln?1??x2，ln?2??x1 D、ln?1??x2，ln?2??x1

222??2x2?2?x12E、ln?1?，ln?2? 22(?x1??x2)(?x1??x2)?1?0.9381，??2?0,8812，2、二元气体混合物的摩尔分数y1?0.3，在一定的T、p下，?则此时混合物的逸度系数为

A、0.9097 B、8979 C、0.8982 D、0.9092 3、下列二元混合物模型中，指出不对称归一化条件的活度系数为（ ）

2A、ln?1?2x22B、ln?1?（2x2?1）C、ln?1?（21?x12） D、ln?1?2x12三 填空题

1、说出下列汽-液平衡关系适用的条件

?V?f?l--------------------------------------------------------------------- （1）fii?ivyi???ilxi------------------------------------------------------------------- （2）?（3）pyi?pis?ixi--------------------------------------------------------------------

2、丙酮（1）-甲醇（2）二元系统在98.66kPa时，恒沸组成x1?y1?0.796，恒沸温度为327.6K，已知此温度下的p1?95.39kPa，p2?65.06kPa，则vanLaar方程常数是

ssAAxxGE（已知vanLaar方程为 A12?-----------------------，A21?-------------------?122112）

RTA12x1?A21x23、EOS法则计算混合物的汽-液平衡时，需要输入的主要物性数据时----------------------------，通常如何得到相互作用参数的值？------------------------------------------

4、由Wilson方程计算常数减压下的汽-液平衡时，需要输入的数据是-------------------------，Wilson方程的能量参数是如何得到的？---------------------------------- 四 计算题

1、在常压和25℃时，测得x1?0.059的异丙醇（1）-苯（2）溶液的气相分压（异丙醇的）是1720Pa。已知25℃时异丙醇和苯的饱和蒸汽压分别是5866Pa和13252Pa。（a）求液相异丙醇的活度系数（对称归一化）；（b）求该溶液的G。

2、测定了异丁醛（1）-水（2）系统在30℃时的液-液平衡数据是x1?0.8931，x1?0.0150。

??E（a）由此计算vanLaar常数（答案是A12?4.32，（b）；推算T=30℃，A21?2.55）x1?0.915s的液相互溶区的汽-液平衡（实验值：p=29.31kPa）。已知30℃时，p1?28.58kPa，sp2?4.22kPa。

3、一个总组成分别是z1?0.45，z2?0.35，z3?0,20的苯（1）-甲苯（2）-乙苯（3）的混合物，在373.15K和0.09521MPa下闪蒸，求闪蒸后的气相分数和气、液组成。（p102例5-1）。

4、现有总组成为z1?0.25，z2?0.25，z3?0.5的丙酮（1）-醋酸乙酯（2）-甲醇（3）混合物在50℃时进入某设备进行分离，问设备的最小操作压力应为多少才能保持液相进料？

s已知50℃时纯组分的蒸汽压分别是p1?0.08182，p2?0.07805，p3?0.05558MPa，

ss有关二元系统的Wilson模型参数分别是?12?0.7189，?21?1.1816，?13?0.5088，（p111例5-4） ?31?0.9751，?23?0.5229，?32?0.5793。

5、在293.2K和0.1MPa时，CO2（1）在苯（2）中的溶解度为x1?0.00095。估计：（a）（b）293.2K，0.2MPa时CO2的溶解度。（p112例5-5） CO2在苯中Henry常数：

6、根据汽-液平衡原理，填充例表5-6中缺少的数据。假设气相为理想气体，液相是非理想溶液并符合vanLaar方程。

例表5-6 正丙醇（1）-水（2）系统在87.8℃时的汽-液平衡 p/kPa p/kPa x1 y1 x1 y1 0.0 0.3 0.432 0.432 64.39 101.325 0.7 1.0 69.86 （p114例5-6）

7、由A-B组成的汽-液平衡系统，若气相为理想气体，液相的超额吉氏函数符合

GE????xAxB,测定了80℃时的两组份的无限稀释活度系数是?A??B?1.648，两个纯组RT分的饱和蒸汽压分别是pA?120和pB?80kPa。试问该系统80℃时是否有共沸点存在？若有，请计算共沸组成和共沸压力。（p115例5-7）

8、试问符合G?Ax1x2（其中，A=7000J?mol）的二元混合液体在300K时是否有液-液分层现象存在？若有，两相区的范围怎样？（p125例5-11）

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