化工热力学期末试题

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1、www.woxia.net化工热力学学期末试题一、（20分）（1）按照正规溶液假定条件，请证明：当液相组成给定时，即与温度无关。（2）根据（1）的理论，之值与温度无关，故工程计算中使用Scatchard-Hilderbrand方程时，和常取25℃时的数值。由此注释说明，请计算下面相平衡问题：某液体烃类A10℃时饱和蒸汽压，25℃时的密度0.8g/cm3，A的分子量为160。当物质A和CS2在10℃时形成等摩尔组成液体混合物时，A的平衡气象分压为60mmHg。若物质A和甲苯在10℃时形成等摩尔液体混合物时，求此时物质A的平衡汽相组成。已知基础数据如下：二硫化碳

2、甲苯25℃时的溶解度参数（cal/cm3）1/210.08.925℃时的液体摩尔体积（cal/cm3）6110710℃时饱和蒸气压（mmHg）13191二、（20分）1.若甲烷气体与环己烷形成理想溶液，请计算在25℃时，甲烷分压为1.013×105Pa时甲烷气体在环己烷中的溶解度。2.请计算上述温度压力条件下，甲烷在环己烷中的实际亨利系数。三、（20分）将等摩尔的异丁烷和糠醛混合，在37.8℃可形成部分互溶的双液相，请计算在此双液相共存的汽相组成和压力。已知数据如下：蒸气压数据为路过··走过···需要的时候记得回来看看····因为容易得到所以得不到大家的珍惜

3、·即使这样我们也要做下去！·············我下资源网www.woxia.net(t=37.8℃)=4.909×105Pa(t=37.8℃)=4.93×105Pa且两共存液相分别包括11.8%和92.5%（摩尔百分数）的异丁烷，且有γ异（X异=0.925）=1.019和γ糠（X糠=0.925）=1.033四、（20分）已知一个二元混合物的超额Gibbs自由能为GE=Ax1x2(x1-x2)1.请导出用x2表示γ1和用x1表示γ22.这个超额Gibbs自由能模型符合热力学一致性吗？五、（20分）1.工业上应用Gibbs-Duhem方程常可取代等温汽液相

4、平衡时复杂的汽相组成的测定。请由严格的等温条件下的二元混合物Gibbs-Duhem方程RT(x1dlna1+x2dlna2)=VEdP在压力并不高的情况下导出2.讨论题：从直观上已知两个纯液体可形成部分互溶的混合物。那么在实验测定液液平衡之前，能否估算一些其混合物的互溶区与部分互溶区？若能，请给出热力学上如何估算的思路。路过··走过···需要的时候记得回来看看····因为容易得到所以得不到大家的珍惜·即使这样我们也要做下去！·············我下资源网www.woxia.net参考答案：一、1．解：故正规溶液不随温度变化为一常数。2.解：先由10℃物

5、质A-CS2体系的汽液平衡数据求路过··走过···需要的时候记得回来看看····因为容易得到所以得不到大家的珍惜·即使这样我们也要做下去！·············我下资源网www.woxia.net二、解：（1）若看成理想溶液设理想溶液，溶液气体查书P302图8-21，或使用式8-51a路过··走过···需要的时候记得回来看看····因为容易得到所以得不到大家的珍惜·即使这样我们也要做下去！·············我下资源网www.woxia.net对甲烷（2）采用P-S法：对非理想实际溶液查书P303表8-10代入上式得三解：T=273.15+37.8

6、=310.95K设气相为理想气体设异丁烷为1，糠醛为2，上相为α，下相为β已知由汽液平衡共存可知四、1.解：2.解：路过··走过···需要的时候记得回来看看····因为容易得到所以得不到大家的珍惜·即使这样我们也要做下去！·············我下资源网www.woxia.net由G-D方程检验符合热力学一致性。五．1.由RT(x1dlna1+x2dlna2)=VEdP在压力并不高的情况下导出压力并不高时可以认为气相是理想气体，有2.解：首先根据实际体系，选择一合适的GE模型，且参数已知。则有Gt=Gim+GE由以上表达式求出的表达式，进而求出体系的临街

7、溶解温度。1）若此体系是具有上临界溶解温度TVC，若T>TVC，即为稳定的单相；若TTLC，部分区域有，会有部分互溶区，应用液液相平衡关系求出两相区，为稳定的单相；若T

8、下去！·············我下资源网