化工热力学期末试题.doc

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1.013105Pa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(t=37.8)=4.909105Pa(t=37.8)=4.93105Pa且两共存液相分别包括11.8%和92.5%（摩尔百分数）的异丁烷，且有异（X异=0.925）=1.019和糠（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1和用x1表示22. 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(x1dln a1+ x2dln a2)=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。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物质A-CS2体系的汽液平衡数据求 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=310.95K设气相为理想气体设异丁烷为1，糠醛为2，上相为，下相为已知由汽液平衡共存可知四、1. 解：2. 解：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溶解温度。1）若此体系是具有上临界溶解温度TVC，若TTVC，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TTLC，则，为稳定单相。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