2024年3月26日发(作者：言涵韵)

模拟题一

一．单项选择题（每题1分，共20分）

本大题解答（用A或B或C或D）请填入下表：

1

题号

答案

题号

11

答案

2

12

3

13

4

14

5

15

6

16

7

17

8

18

9

19

10

20

1. T

温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（

）

A.

饱和蒸汽

B.

超临界流体

C.

过热蒸汽

2. T

温度下的过冷纯液体的压力

P

（

）

A. >

P

s



T



B. <

P

s



T



C. =

P

s



T



3. T

温度下的过热纯蒸汽的压力

P

（

）

A. >

P

s



T



B. <

P

s



T



C. =

P

s



T



4.

纯物质的第二

virial

系数

B

（

）

A

仅是

T

的函数

B

是

T

和

P

的函数

C

是

T

和

V

的函数

D

是任何两强度性质的函数

5.

能表达流体在临界点的

P-V

等温线的正确趋势的

virial

方程，必须至少用到（

）

A.

第三

virial

系数

B.

第二

virial

系数

C.

无穷项

D.

只需要理想气体方程

6.

液化石油气的主要成分是（

）

A.

丙烷、丁烷和少量的戊烷

B.

甲烷、乙烷

C.

正己烷

7.

立方型状态方程计算

V

时如果出现三个根，则最大的根表示（

）

A.

饱和液摩尔体积

B.

饱和汽摩尔体积

C.

无物理意义

8.

偏心因子的定义式（

）

A.



lg(P

r

s

)

Tr0.7

1

B.



lg(P

r

s

)

Tr0.8

1

C.



lg(P

r

s

)

Tr1.0

9.

设

Z

为

x

，

y

的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（

）

A.





Z





Z



x





1







x



x



y



y



y



z

Z





x





y



B.









1



x



y



y



Z



Z



x

Z





x





y



C.









1



x



y



y



Z



Z



x

D.





Z



y



y





1



x



y



x



Z



Z



x

10.

关于偏离函数

M

R

，理想性质

M

*

，下列公式正确的是（

）

A.

M

R

MM

*

B.

M

R

M2M

*

C.

M

R

MM

*

D.

M

*

MM

R

11.

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 。

12.

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。

13.

二元溶液，

T, P

一定时

,Gibbs—Duhem

方程的正确形式是

( ).

a. X

1

dlnγ

1

/dX

1

+ X

2

dlnγ

2

/dX

2

= 0 b. X

1

dlnγ

1

/dX

2

+ X

2

dlnγ

2

/dX

1

= 0

c. X

1

dlnγ

1

/dX

1

+ X

2

dlnγ

2

/dX

1

= 0 d. X

1

dlnγ

1

/dX

1

– X

2

dlnγ

2

/dX

1

= 0

14.

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

15．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。

16

．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

17

．下列各式中，化学位的定义式是

( )

(nH)(nG)

a.　



i

[

n

]

P,nS,n

j

　　　　　b.　



i

[

n

]

nV,nS,n

j

ii

(nA)(nU)

c.　



[]　　　　　d.　



[]

T,nS,n

j

iP,T,ni

j

n

i

n

i

18

．混合物中组分

i

的逸度的完整定义式是

。

A. dG

i

=RTdlnf

i

,

lim

[

f

i

/(Y

i

P)]=1

B. dG

i

=RTdlnf

i

,

lim

[

f

i

/P]=1

p0p0

___^^___^^

（E）

是

G

E

RT

i

的偏摩尔量。

C. dG

i

=RTdlnf

i

,

lim

f

i

=1 ； D. dG

i

=RTdlnf

i

,

lim

f

i

=1

p0p0

^___^^

19

．关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是（

）

A.偏摩尔性质与温度、压力和组成有关 B．偏摩尔焓等于化学位

C．偏摩尔性质是强度性质 D. 偏摩尔自由焓等于化学位

20

．下列关于

ΔG

关系式正确的是（

）

A. ΔG = RT ∑X

i

ln X

i

B. ΔG = RT ∑X

i

ln

a

i

C. ΔG = RT ∑X

i

ln γ

i

D. ΔG = R ∑X

i

ln X

i

^

二、填空题

1.

纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均等于__ ___，数学上可以表示为

________________________

和

________________________

。

2.

根据

Pitzer

提出的三参数对应态原理，计算给定

T, P

下纯流体的压缩因子

Z

时，可查表得

到

_______

、

_______

，并根据公式

____________

，计算出

Z

。如果无法查表，也可根据

截断的

Virial

公式

Z1

BP

，利用

B

0

, B

1

仅为对比温度的函数，计算出

B

0

, B

1

，根据公

RT

式

___________________

，计算出

B

，从而得到

Z

的数值。

3.

热力学第一定律的公式表述（用微分形式）：

__________________

。热力学第二定律的

公式表述（即熵差与可逆热之间的关系，用微分形式）：

__________________

。

4.

几个重要的定义公式：焓

H=__________________

；自由能

A=__________________

；自

由焓

G=__________________

。

5.

几个热力学基本关系式：

dU=__________________

；

dH=__________________

；

dA=__________________

；

dG=__________________

。

6.

写出下列

Maxwell

关系式：





S





S



____________

；





____________

。







V



T



p



T

7.

对理想溶液，

ΔH=_________

，

ΔV=___________

，

ΔS=____________

，

ΔG =____________

。

8.

等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系

_________ +

x

2

dln



2

0

。

9.

超额性质的定义为在相同温度、压力及组成条件下真实溶液性质和

溶液

性质之差。

10.

二元混合物的焓的表达式为

Hx

1

H

1

x

2

H

2





x

1

x

2

，则

H

1



；

H

2



。

11.

填表

偏摩尔性质

(

M

i

)

ln



i

溶液性质

(M)

H

ln f

ln



Δ

M

关系式

(

M



xM

)

ii

三、是非题

1.

当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（

）

2.

由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的

摩尔体积，所以，理想气体的压缩因子

Z=1

，实际气体的压缩因子

Z<1

。（

）

3.

纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升

高而减小。（

）

4.

纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。（

）

5.

若用

x

表示蒸汽的干度，则该蒸汽的焓

HH

sv

(1x)H

sl

x

。（

）

6.

逸度是一种热力学性质，溶液中组分i分逸度与溶液逸度的关系

f

m





x

i

n

i

ˆ

。( )

f

i

7.

只要温度、压力一定，任何偏摩尔性质总是等于化学位。 ( )

8.

对于由纯物质形成理想溶液时，体积和焓的混合性质变化等于0。 ( )

9.

理想溶液中溶液的超额吉氏函数

G

E

0

，所以组分的活度系数



i

0

。 ( )

10.

对二元溶液，当T、P一定时,公式

x

1

dln



1

dln



2

成立。 ( )

x0

2

dxdx

12

四、计算题

1.

利用

Maxwell

关系式等，将纯流体的

dS

表示成

T,P

的函数。

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

－

12X

1

－

10X

1

2

(cm

3

/mol) .

式中

X

1

为组分

1

的摩尔分数

, V

为溶液的摩尔体积

.

求，

(1)

V

1

，

V

２

；　　

(

２

)

V

１



，

V

２



；　　

(3)

V

1

，

V

2

；　　

(4)

　

V

；　

(5)

V

E

；

组

分服从Lewis—Randall定则. （10分）

3.

酒窑中装有

10m

3

的

96%(wt)

的酒精溶液，欲将其配成

65%

的浓度，问需加水多少

?

能得

到多少体积的

65%

的酒精

?

设大气的温度保持恒定，并已知下列数据

酒精浓度

(wt)

96%

65%

V

水

cm

3

mol

-1

V

乙醇

cm

3

mol

-1

14.61

17.11

58.01

56.58

4.

已知

40

℃和

7.09MPa

下，二元混合物的

lnf1.960.235x

（，求（

a

）

x

1

0.2

1

f

单位为

MPa

）

时的

f

ˆ

1

,f

ˆ

2

；（

b

）

f

1

,f

2

模拟题二

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 T

r

（ ）

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. X

1

dlnγ

1

/dX

1

+ X

2

dlnγ

2

/dX

2

= 0 b. X

1

dlnγ

1

/dX

2

+ X

2

dlnγ

2

/dX

1

= 0

c. X

1

dlnγ

1

/dX

1

+ X

2

dlnγ

2

/dX

1

= 0 d. X

1

dlnγ

1

/dX

1

– X

2

dlnγ

2

/dX

1

= 0

7. 在373.15K和101325Pa下水的化学势与水蒸气化学势的关系为（ ）。

(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）

是

G

E

RT

的偏摩尔量。

i

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，化学势的定义式是（ ）。

(nH)(nG)

a.　



i

[]

P,nS,n

j

　　　　　b.　



i

[]

nV,nS,n

j

nn

ii

(nA)(nU)

c.　



i

[]

P,T,n

j

　　　　　d.　



i

[]

T,nS,n

j

n

i

n

i

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。 ( )





G

t

E



5. 超额吉氏函数与活度系数间的关系有







n

i



T,P,



n

RTln



i

。 ( )



i

6.符合Lewis-Randall规则的溶液为理想溶液。 ( )

7. 只有偏摩尔吉氏函数与化学势相等，所以



i

[

(nG)

是最有用的( )

]

T,P,n

j

i

n

i

EE

8.当取同一标准态时，溶液的超额热力学性质有

HH

。 ( )

E

9.理想溶液中溶液的超额吉氏函数

G0

，所以组分的活度系数



i

0

。 ( )

10.当T、P一定时，溶液中组分i的活度系数



i



ˆ



i



0

i

ˆ

为组分i的组分逸度系数，



i

（



i

0

为纯组分i的逸度系数）。 ( )

三、

填充题（每空1分，共25分）：

1．逸度的标准态有两类，1）以 为规则，2）以

为规则，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、偏离函数的定义 。

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

T

c

，

℃

-82.62

32.18

96.59

151.9

196.46

234.4

P

c

，

atm

45.36

48.08

41.98

37.43

33.32

29.80

T

B

，

℃

-161.45

-88.65

-42.15

-0.5

36.05

68.75

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CO

2

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1000cm

3

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

饱和液相

M

饱和汽相

M

g

l

V / cm

3

.g

-1

U / J g

-1

H / J.g

-1

S / J g

-1

K

-1

1.0121

209.32

209.33

0.7038

12032

2443.5

2382.7

8.0763

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 －12X

1

－ 10X

1

2

(cm

3

/mol) . 式中X

1

为组分1的摩尔分数, V为溶液的摩尔体积. 求，

(1)

V

1

，

V

２

；　　

(

２

)

V

１



，

V

２



；　　

(3)

V

1

，

V

2

；　　

(4)

　

V

；　

(5)

V

E

；

Lewis—Randall定 则. （10分）

2



1

；并已知lnf

，

C

;

ln

3、已知某二元溶液的活度系数模型为

ln

Ax

2

A



B



f

2



A

其

1



ˆ

,lnf

ˆ

，lnf

中A,B,C仅是T,P的函数。求

ln



2

,G

E

/RT，

（均以Lewis-Ra ndall规则为标

12

lnf。

准状态。) （15分）

模拟题一

一．单项选择题（每题1分，共20分）

本大题解答（用A或B或C或D）请填入下表：

题号

答案

题号

答案

1

C

11

B

2

A

12

D

3

B

13

C

4

A

14

A

5

A

15

E

6

A

16

B

7

B

17

A

8

A

18

A

9

B

19

B

10

C

20

B

二、填空题





2

p





p



1．0，



0

，



2



0



V



T



V



T

2．Z

0

, Z

1

,

ZZ



Z

,

01

Bp

c

B

0





B

1

RT

c

3.

dUdQdW

，

dS

dQ

T

4． H=U+PV, A=U-TS, G=H-TS

5. dU=

TdSpdV

，dH=

TdSVdp

，dA=

SdTpdV

，dG=

SdTVdp

6．





S





V





p



；



S



















V



T



T



V



p



T



T



p

7. 0, 0,

R



x

i

i

lnx

i

,

RT



x

i

lnx

i

i

2

8.

x

1

dln



1

9. 理想 10.

H

1

H

1





x

2

2

;H

2

H

2





x

1

11.

偏摩尔性质

(

M

i

)

溶液性质

(M)

关系式

(

M



xM

)

ii

H

i

ln(

ˆ

f

i

)

H

H



x

i

H

i

i

x

i

ln f

lnf



x

i

ln(

i

ˆ

f

i

x

i

)

ˆ

i

ln



ln

错误

!

未找到引用源。

i

ln

错误

!

未找到引用源。

ˆ

i

ln







x

i

ln



i

G

E

RT

G

E

RT





x

i

ln



i

i

M

i

Δ

M

M



x

i

M

i

i

三、是非题

题号

答案

1

×

2

×

3

√

4

×

5

×

6

×

7

×

8

√

9

×

10

×

四、计算题

1． （即dS表示成dT和dP的函数）



dS





dS



dS



dTdp







dT



p



dp



T



dQ



dQ



C

p



T





T





dS



dS



，等压条件下，，所以，

dQCdT





p







T



dT



p



dT





dT



p



dT





p



p

由

Maxwell

方程可知，





S





V











T



p



p



T



S





S



dS



dTdp







T



p



p



T

因此，

C

p



V



dT



dp

TT



p

2．

V

1

= 28-20X

1

+10 X

1

2

V

2

= 40 + 10 X

1

2

V

1

= 28cm

3

/mol

V

2

= 50 cm

3

/mol



V

1

= 18 cm

3

/mol V

2

= 40 cm

3

/mol， ΔV = 10X

1

X

2

V

E

= 10X

1

X

2

3

．

设加入

W

克水，最终体积

Vcm

3

；原来有

n

W

和

n

E

摩尔的水和乙醇，则有



10n

W

V

W

n

E

V

E

14.61n

W

58.01n

E



W



'

W



'



V



nVnVn



W



W



W



17.11n

E

56.58

EE



18



18







n

W

18

4





n4696



E



n

W

18W

35



n46



65

E



解方程组得结果：

V13.46m,W3830kg

3

ˆ









nlnf







fd(1.96n0.235n

1

)

4

．解：（

a

）

ln



1







1.960.2351.725





x

1



dn

1





n

1



T,P,n

2

ˆ

e

1.725

x1.12MPa

，

同样得

f

ˆ

e

1.96

x5.68MPa

f

1122

x

1

1,x

2

0

(b)

lnf

1

lnf1.960.2351.725

，所以

f

1

e

1.725

1.96

同样得

lnf

2

1.96

，所以

f

2

e

模拟题二

一.单项选择题

1A 2D 3D 4B 5D 6C 7A 8D 9A 10E

11B 12C 13A 14C 15A

二、判断题：

1√ 2 х 3√ 4х 5√ 6х 7√ 8√ 9х 10√

三、填充题：

-Randall定则， Henry定则

2．dU=TdS

－

PdV;

3.0， 0,

R

dH =TdS + VdP;

dA =

－

PdV

－

SdT;

dG =VdP

－

SdT



xlnx

RT



xlnx

i

i

i

i

四、简答题：

五、计算题：

1、

VV

l



1x



V

g

x

x

VV

l

10001.0121

0.0803

V

g

V

l

120321.0121

HH

l



1x



H

g

x

209.330.916972592.20.08303407.18Jg

1

SS

l



1x



S

g

x

0.70380.916978.07630.083031.3159Jg

1

K

1

GHTS

407.18323.151.315918.053Jg

1

2、

V

1

= 28-20X

1

+10 X

1

2

V

2

= 40 + 10 X

1

2



V

1

= 28 cm

3

/mol

V

2

= 50 cm

3

/mol

V

1

= 18 cm

3

/mol V

2

= 40 cm

3

/mol

ΔV = 10X

1

X

2

V

E

= 10X

1

X

2

3．

G

E

22





(x

i

ln



i

)x

1

Ax

2

x

2

Ax

1

Ax

1

x

2

RT

ˆ

f

2

ln



1

ln(

1

　)Ax

2

x

1

f

1

ˆ

Ax

2

lnxlnfAx

2

lnxABClnf

121121

ˆ

f

2

ln



2

ln(

2

　)Ax

1

x

2

f

2

ˆ

Ax

2

lnxlnfAx

2

lnxAlnf

212112

ˆˆ

ff

2

1

lnfx

1

lnx

2

ln

1

ABx

1

Cx

1

x

1

x

2

Ax

1

x

2

(BC)x

1

A

2024年3月26日发(作者：言涵韵)

模拟题一

一．单项选择题（每题1分，共20分）

本大题解答（用A或B或C或D）请填入下表：

1

题号

答案

题号

11

答案

2

12

3

13

4

14

5

15

6

16

7

17

8

18

9

19

10

20

1. T

温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（

）

A.

饱和蒸汽

B.

超临界流体

C.

过热蒸汽

2. T

温度下的过冷纯液体的压力

P

（

）

A. >

P

s



T



B. <

P

s



T



C. =

P

s



T



3. T

温度下的过热纯蒸汽的压力

P

（

）

A. >

P

s



T



B. <

P

s



T



C. =

P

s



T



4.

纯物质的第二

virial

系数

B

（

）

A

仅是

T

的函数

B

是

T

和

P

的函数

C

是

T

和

V

的函数

D

是任何两强度性质的函数

5.

能表达流体在临界点的

P-V

等温线的正确趋势的

virial

方程，必须至少用到（

）

A.

第三

virial

系数

B.

第二

virial

系数

C.

无穷项

D.

只需要理想气体方程

6.

液化石油气的主要成分是（

）

A.

丙烷、丁烷和少量的戊烷

B.

甲烷、乙烷

C.

正己烷

7.

立方型状态方程计算

V

时如果出现三个根，则最大的根表示（

）

A.

饱和液摩尔体积

B.

饱和汽摩尔体积

C.

无物理意义

8.

偏心因子的定义式（

）

A.



lg(P

r

s

)

Tr0.7

1

B.



lg(P

r

s

)

Tr0.8

1

C.



lg(P

r

s

)

Tr1.0

9.

设

Z

为

x

，

y

的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（

）

A.





Z





Z



x





1







x



x



y



y



y



z

Z





x





y



B.









1



x



y



y



Z



Z



x

Z





x





y



C.









1



x



y



y



Z



Z



x

D.





Z



y



y





1



x



y



x



Z



Z



x

10.

关于偏离函数

M

R

，理想性质

M

*

，下列公式正确的是（

）

A.

M

R

MM

*

B.

M

R

M2M

*

C.

M

R

MM

*

D.

M

*

MM

R

11.

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 。

12.

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。

13.

二元溶液，

T, P

一定时

,Gibbs—Duhem

方程的正确形式是

( ).

a. X

1

dlnγ

1

/dX

1

+ X

2

dlnγ

2

/dX

2

= 0 b. X

1

dlnγ

1

/dX

2

+ X

2

dlnγ

2

/dX

1

= 0

c. X

1

dlnγ

1

/dX

1

+ X

2

dlnγ

2

/dX

1

= 0 d. X

1

dlnγ

1

/dX

1

– X

2

dlnγ

2

/dX

1

= 0

14.

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

15．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。

16

．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

17

．下列各式中，化学位的定义式是

( )

(nH)(nG)

a.　



i

[

n

]

P,nS,n

j

　　　　　b.　



i

[

n

]

nV,nS,n

j

ii

(nA)(nU)

c.　



[]　　　　　d.　



[]

T,nS,n

j

iP,T,ni

j

n

i

n

i

18

．混合物中组分

i

的逸度的完整定义式是

。

A. dG

i

=RTdlnf

i

,

lim

[

f

i

/(Y

i

P)]=1

B. dG

i

=RTdlnf

i

,

lim

[

f

i

/P]=1

p0p0

___^^___^^

（E）

是

G

E

RT

i

的偏摩尔量。

C. dG

i

=RTdlnf

i

,

lim

f

i

=1 ； D. dG

i

=RTdlnf

i

,

lim

f

i

=1

p0p0

^___^^

19

．关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是（

）

A.偏摩尔性质与温度、压力和组成有关 B．偏摩尔焓等于化学位

C．偏摩尔性质是强度性质 D. 偏摩尔自由焓等于化学位

20

．下列关于

ΔG

关系式正确的是（

）

A. ΔG = RT ∑X

i

ln X

i

B. ΔG = RT ∑X

i

ln

a

i

C. ΔG = RT ∑X

i

ln γ

i

D. ΔG = R ∑X

i

ln X

i

^

二、填空题

1.

纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均等于__ ___，数学上可以表示为

________________________

和

________________________

。

2.

根据

Pitzer

提出的三参数对应态原理，计算给定

T, P

下纯流体的压缩因子

Z

时，可查表得

到

_______

、

_______

，并根据公式

____________

，计算出

Z

。如果无法查表，也可根据

截断的

Virial

公式

Z1

BP

，利用

B

0

, B

1

仅为对比温度的函数，计算出

B

0

, B

1

，根据公

RT

式

___________________

，计算出

B

，从而得到

Z

的数值。

3.

热力学第一定律的公式表述（用微分形式）：

__________________

。热力学第二定律的

公式表述（即熵差与可逆热之间的关系，用微分形式）：

__________________

。

4.

几个重要的定义公式：焓

H=__________________

；自由能

A=__________________

；自

由焓

G=__________________

。

5.

几个热力学基本关系式：

dU=__________________

；

dH=__________________

；

dA=__________________

；

dG=__________________

。

6.

写出下列

Maxwell

关系式：





S





S



____________

；





____________

。







V



T



p



T

7.

对理想溶液，

ΔH=_________

，

ΔV=___________

，

ΔS=____________

，

ΔG =____________

。

8.

等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系

_________ +

x

2

dln



2

0

。

9.

超额性质的定义为在相同温度、压力及组成条件下真实溶液性质和

溶液

性质之差。

10.

二元混合物的焓的表达式为

Hx

1

H

1

x

2

H

2





x

1

x

2

，则

H

1



；

H

2



。

11.

填表

偏摩尔性质

(

M

i

)

ln



i

溶液性质

(M)

H

ln f

ln



Δ

M

关系式

(

M



xM

)

ii

三、是非题

1.

当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（

）

2.

由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的

摩尔体积，所以，理想气体的压缩因子

Z=1

，实际气体的压缩因子

Z<1

。（

）

3.

纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升

高而减小。（

）

4.

纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。（

）

5.

若用

x

表示蒸汽的干度，则该蒸汽的焓

HH

sv

(1x)H

sl

x

。（

）

6.

逸度是一种热力学性质，溶液中组分i分逸度与溶液逸度的关系

f

m





x

i

n

i

ˆ

。( )

f

i

7.

只要温度、压力一定，任何偏摩尔性质总是等于化学位。 ( )

8.

对于由纯物质形成理想溶液时，体积和焓的混合性质变化等于0。 ( )

9.

理想溶液中溶液的超额吉氏函数

G

E

0

，所以组分的活度系数



i

0

。 ( )

10.

对二元溶液，当T、P一定时,公式

x

1

dln



1

dln



2

成立。 ( )

x0

2

dxdx

12

四、计算题

1.

利用

Maxwell

关系式等，将纯流体的

dS

表示成

T,P

的函数。

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

－

12X

1

－

10X

1

2

(cm

3

/mol) .

式中

X

1

为组分

1

的摩尔分数

, V

为溶液的摩尔体积

.

求，

(1)

V

1

，

V

２

；　　

(

２

)

V

１



，

V

２



；　　

(3)

V

1

，

V

2

；　　

(4)

　

V

；　

(5)

V

E

；

组

分服从Lewis—Randall定则. （10分）

3.

酒窑中装有

10m

3

的

96%(wt)

的酒精溶液，欲将其配成

65%

的浓度，问需加水多少

?

能得

到多少体积的

65%

的酒精

?

设大气的温度保持恒定，并已知下列数据

酒精浓度

(wt)

96%

65%

V

水

cm

3

mol

-1

V

乙醇

cm

3

mol

-1

14.61

17.11

58.01

56.58

4.

已知

40

℃和

7.09MPa

下，二元混合物的

lnf1.960.235x

（，求（

a

）

x

1

0.2

1

f

单位为

MPa

）

时的

f

ˆ

1

,f

ˆ

2

；（

b

）

f

1

,f

2

模拟题二

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 T

r

（ ）

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. X

1

dlnγ

1

/dX

1

+ X

2

dlnγ

2

/dX

2

= 0 b. X

1

dlnγ

1

/dX

2

+ X

2

dlnγ

2

/dX

1

= 0

c. X

1

dlnγ

1

/dX

1

+ X

2

dlnγ

2

/dX

1

= 0 d. X

1

dlnγ

1

/dX

1

– X

2

dlnγ

2

/dX

1

= 0

7. 在373.15K和101325Pa下水的化学势与水蒸气化学势的关系为（ ）。

(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）

是

G

E

RT

的偏摩尔量。

i

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，化学势的定义式是（ ）。

(nH)(nG)

a.　



i

[]

P,nS,n

j

　　　　　b.　



i

[]

nV,nS,n

j

nn

ii

(nA)(nU)

c.　



i

[]

P,T,n

j

　　　　　d.　



i

[]

T,nS,n

j

n

i

n

i

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。 ( )





G

t

E



5. 超额吉氏函数与活度系数间的关系有







n

i



T,P,



n

RTln



i

。 ( )



i

6.符合Lewis-Randall规则的溶液为理想溶液。 ( )

7. 只有偏摩尔吉氏函数与化学势相等，所以



i

[

(nG)

是最有用的( )

]

T,P,n

j

i

n

i

EE

8.当取同一标准态时，溶液的超额热力学性质有

HH

。 ( )

E

9.理想溶液中溶液的超额吉氏函数

G0

，所以组分的活度系数



i

0

。 ( )

10.当T、P一定时，溶液中组分i的活度系数



i



ˆ



i



0

i

ˆ

为组分i的组分逸度系数，



i

（



i

0

为纯组分i的逸度系数）。 ( )

三、

填充题（每空1分，共25分）：

1．逸度的标准态有两类，1）以 为规则，2）以

为规则，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、偏离函数的定义 。

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

T

c

，

℃

-82.62

32.18

96.59

151.9

196.46

234.4

P

c

，

atm

45.36

48.08

41.98

37.43

33.32

29.80

T

B

，

℃

-161.45

-88.65

-42.15

-0.5

36.05

68.75

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CO

2

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1000cm

3

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

饱和液相

M

饱和汽相

M

g

l

V / cm

3

.g

-1

U / J g

-1

H / J.g

-1

S / J g

-1

K

-1

1.0121

209.32

209.33

0.7038

12032

2443.5

2382.7

8.0763

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 －12X

1

－ 10X

1

2

(cm

3

/mol) . 式中X

1

为组分1的摩尔分数, V为溶液的摩尔体积. 求，

(1)

V

1

，

V

２

；　　

(

２

)

V

１



，

V

２



；　　

(3)

V

1

，

V

2

；　　

(4)

　

V

；　

(5)

V

E

；

Lewis—Randall定 则. （10分）

2



1

；并已知lnf

，

C

;

ln

3、已知某二元溶液的活度系数模型为

ln

Ax

2

A



B



f

2



A

其

1



ˆ

,lnf

ˆ

，lnf

中A,B,C仅是T,P的函数。求

ln



2

,G

E

/RT，

（均以Lewis-Ra ndall规则为标

12

lnf。

准状态。) （15分）

模拟题一

一．单项选择题（每题1分，共20分）

本大题解答（用A或B或C或D）请填入下表：

题号

答案

题号

答案

1

C

11

B

2

A

12

D

3

B

13

C

4

A

14

A

5

A

15

E

6

A

16

B

7

B

17

A

8

A

18

A

9

B

19

B

10

C

20

B

二、填空题





2

p





p



1．0，



0

，



2



0



V



T



V



T

2．Z

0

, Z

1

,

ZZ



Z

,

01

Bp

c

B

0





B

1

RT

c

3.

dUdQdW

，

dS

dQ

T

4． H=U+PV, A=U-TS, G=H-TS

5. dU=

TdSpdV

，dH=

TdSVdp

，dA=

SdTpdV

，dG=

SdTVdp

6．





S





V





p



；



S



















V



T



T



V



p



T



T



p

7. 0, 0,

R



x

i

i

lnx

i

,

RT



x

i

lnx

i

i

2

8.

x

1

dln



1

9. 理想 10.

H

1

H

1





x

2

2

;H

2

H

2





x

1

11.

偏摩尔性质

(

M

i

)

溶液性质

(M)

关系式

(

M



xM

)

ii

H

i

ln(

ˆ

f

i

)

H

H



x

i

H

i

i

x

i

ln f

lnf



x

i

ln(

i

ˆ

f

i

x

i

)

ˆ

i

ln



ln

错误

!

未找到引用源。

i

ln

错误

!

未找到引用源。

ˆ

i

ln







x

i

ln



i

G

E

RT

G

E

RT





x

i

ln



i

i

M

i

Δ

M

M



x

i

M

i

i

三、是非题

题号

答案

1

×

2

×

3

√

4

×

5

×

6

×

7

×

8

√

9

×

10

×

四、计算题

1． （即dS表示成dT和dP的函数）



dS





dS



dS



dTdp







dT



p



dp



T



dQ



dQ



C

p



T





T





dS



dS



，等压条件下，，所以，

dQCdT





p







T



dT



p



dT





dT



p



dT





p



p

由

Maxwell

方程可知，





S





V











T



p



p



T



S





S



dS



dTdp







T



p



p



T

因此，

C

p



V



dT



dp

TT



p

2．

V

1

= 28-20X

1

+10 X

1

2

V

2

= 40 + 10 X

1

2

V

1

= 28cm

3

/mol

V

2

= 50 cm

3

/mol



V

1

= 18 cm

3

/mol V

2

= 40 cm

3

/mol， ΔV = 10X

1

X

2

V

E

= 10X

1

X

2

3

．

设加入

W

克水，最终体积

Vcm

3

；原来有

n

W

和

n

E

摩尔的水和乙醇，则有



10n

W

V

W

n

E

V

E

14.61n

W

58.01n

E



W



'

W



'



V



nVnVn



W



W



W



17.11n

E

56.58

EE



18



18







n

W

18

4





n4696



E



n

W

18W

35



n46



65

E



解方程组得结果：

V13.46m,W3830kg

3

ˆ









nlnf







fd(1.96n0.235n

1

)

4

．解：（

a

）

ln



1







1.960.2351.725





x

1



dn

1





n

1



T,P,n

2

ˆ

e

1.725

x1.12MPa

，

同样得

f

ˆ

e

1.96

x5.68MPa

f

1122

x

1

1,x

2

0

(b)

lnf

1

lnf1.960.2351.725

，所以

f

1

e

1.725

1.96

同样得

lnf

2

1.96

，所以

f

2

e

模拟题二

一.单项选择题

1A 2D 3D 4B 5D 6C 7A 8D 9A 10E

11B 12C 13A 14C 15A

二、判断题：

1√ 2 х 3√ 4х 5√ 6х 7√ 8√ 9х 10√

三、填充题：

-Randall定则， Henry定则

2．dU=TdS

－

PdV;

3.0， 0,

R

dH =TdS + VdP;

dA =

－

PdV

－

SdT;

dG =VdP

－

SdT



xlnx

RT



xlnx

i

i

i

i

四、简答题：

五、计算题：

1、

VV

l



1x



V

g

x

x

VV

l

10001.0121

0.0803

V

g

V

l

120321.0121

HH

l



1x



H

g

x

209.330.916972592.20.08303407.18Jg

1

SS

l



1x



S

g

x

0.70380.916978.07630.083031.3159Jg

1

K

1

GHTS

407.18323.151.315918.053Jg

1

2、

V

1

= 28-20X

1

+10 X

1

2

V

2

= 40 + 10 X

1

2



V

1

= 28 cm

3

/mol

V

2

= 50 cm

3

/mol

V

1

= 18 cm

3

/mol V

2

= 40 cm

3

/mol

ΔV = 10X

1

X

2

V

E

= 10X

1

X

2

3．

G

E

22





(x

i

ln



i

)x

1

Ax

2

x

2

Ax

1

Ax

1

x

2

RT

ˆ

f

2

ln



1

ln(

1

　)Ax

2

x

1

f

1

ˆ

Ax

2

lnxlnfAx

2

lnxABClnf

121121

ˆ

f

2

ln



2

ln(

2

　)Ax

1

x

2

f

2

ˆ

Ax

2

lnxlnfAx

2

lnxAlnf

212112

ˆˆ

ff

2

1

lnfx

1

lnx

2

ln

1

ABx

1

Cx

1

x

1

x

2

Ax

1

x

2

(BC)x

1

A