一．选择题（每题2分，共10分） 1.纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是温度的函数 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温度下的过冷纯液体的压力P （A 。

参考P －V 图上的亚临界等温线。

）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. 二元气体混合物的摩尔分数y 1=，在一定的T ，P 下，8812.0ˆ,9381.0ˆ21==ϕϕ，则此时混合物的逸度系数为 。

（C ）ABCD4. 某流体在稳流装置中经历了一个不可逆绝热过程，装置所产生的功为24kJ ，则流体的熵变（ A ）A.大于零B.小于零C.等于零D.可正可负 5. Henry 规则（ C ）A 仅适用于溶剂组分B 仅适用于溶质组分C 适用于稀溶液的溶质组分D 阶段适用于稀溶液的溶剂 二、填空题（每题2分，共10分）1. 液态水常压下从25℃加热至50℃，其等压平均热容为mol,则此过程的焓变为（）J/mol 。

2. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知igP C )，按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2，则，等温过程的 W =21lnP P RT -，Q =21ln P P RT ，U = 0 ，H = 0 。

3. 正丁烷的偏心因子ω＝，临界压力为p c ＝，则在Tr ＝时的蒸汽压为（ ）MPa 。

4. 温度为T 的热源与温度为T0的环境之间进行变温热量传递，其等于热容为Cp ，则ExQ的计算式为((1)TxQ p T TE C dT T =-⎰ ）。

5. 指出下列物系的自由度数目，(1)水的三相点 0 ，(2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡状态 1三、简答题：（共30分） 1. 填表（6分）ln ln i2. )1(),1(122211bx V V ax V V +=+=，其中V 1，V 2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（8分） 解：由Gibbs-Duhem 方程得， b V x V x a 1122=， a,b 不可能是常数，故提出的模型有问题。

3. 写出封闭系统和稳定流动系统的热力学第一定律。

（5分） 答：封闭系统的热力学第一定律：W Q U +=∆ 稳流系统的热力学第一定律：s W Q Z g u H +=∆+∆+∆221 4.分析作外功的绝热膨胀后温度降低的原因，并在T-S 图中示意。

（6分）5. .写出稳流体系的熵平衡方程，并指出各项的含义。

（5分） 答：0i i j j Qm S m S S Tδ-++∆=∑∑⎰产生入出四、试由饱和液体水的性质估算(a)100℃，和(b)100℃，20MPa 下水的焓和熵，已知100℃下水的有关性质如下（15分）101325.0=s P MPa ，04.419=sl H Jg -1，3069.1=sl S J g -1K -1, 0435.1=sl V cm 3 g -1,0008.0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≈⎪⎭⎫ ⎝⎛dT dV T V sl P ∂∂cm 3 g -1 K -1 解：体系有关状态点如图所示 所要计算的点与已知的饱和点是在同一条等温线上，由0008.0-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-≈⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂dT dV T V P S sl p T cm 3 g -1 K -1 得()()101325.00008.03069.10008.00008.0--=-≈-≈-⎰P S P P dP S S PP ssl s或又 745.00008.015.3730435.1=⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-≈⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂dT dV T V T V T V P H sl sl P T cm 3 g -1 得()()101325.0745.004.419745.0745.0-+=-=≈-⎰P H P P dP H H PP s sl s或当P =时，S = Jg -1 K -1；H = g -1； 当P =20MPa 时，S = K -1；H = g -1。

五、由气体状态方程p(V －b)＝RT （其中b 是与温度无关的常数），推导剩余焓和剩余熵的表达式。

（10分）解：bpdp p R T b p RT dp T V T V H p pp R=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎰⎰00000=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎰⎰dp p R p R dp T V p R S p p p R 六、通过virial 方程计算每克CO 2在310K 和时的体积。

已知CO 2的临界压力和临界温度分别为、，偏心因子为。

（10分） 解：02.12.304/310==r T Pr ＝=3102.416.1066.704481.0310314.8965.0965.0)(10193.002.1172.0139.0326.002.1422.0083.0cm pM ZRT V T p B B Z B B w r r=⨯⨯⨯===⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=-=-=-=-=ω七、甲烷由，300K 压缩后冷却到，300K 。

若压缩过程耗功kg ，求（1）冷却器中需要移走的热量；（2）压缩冷却过程的损失功；（3）压缩冷却过程的理想功；（4）压缩冷却过程的热力学效率。

环境温度为T 0＝300k ，已知：（15分） ，300k 时，H 1＝kg ，S 1= kJ/kg ∙K ，300k 时，H 2＝kg ，S 2= kJ/kg ∙K解：（1）kJ/kg 6.10886.102174.95376.866-=--=-∆=s W H Q(2)()kJ/kg09.383300/6.1088075.77198.4300)(012001=+-⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-=∆=T Q S S T S T W t (3)())075.77198.430074.95376.8660-⨯--=∆-∆=S T H W id = kJ/kg(4)%7.776.102154.793=--==s id W W η一、 单项选择题（每题1分，共30分）： 本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表：A. 研究体系为实际状态。

B. 解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。

C. 处理方法为以理想态为标准态加上校正。

D. 获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。

E. 应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。

2．Pitzer 提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是（ ）。

A ．B = B 0ωB 1 B ．B = B 0 ω + B 1C ．BP C /（RT C ）= B 0 +ωB 1D ．B = B 0 + ωB 13．下列关于G E关系式正确的是（ ）。

A. G E = RT ∑X i ln X iB. G E= RT ∑X i ln a i C. G E = RT ∑X i ln γi D. G E= R ∑X i ln X i 4．下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为（ ）。

A. i i G μ=-B. dT S dP V G d i i i ----=；C. ()ij n P T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,, D. ()ij nnV T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,, 5.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。

6．泡点的轨迹称为（ ），露点的轨迹称为（ ），饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为（ ）。

A. 饱和汽相线，饱和液相线，汽液共存区B.汽液共存线，饱和汽相线，饱和液相区C. 饱和液相线，饱和汽相线，汽液共存区 7．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。

8．范德华方程与R －K 方程均是常见的立方型方程，对于摩尔体积V 存在三个实根或者一个实根，当存在三个实根时，最大的V 值是 。

A 、饱和液体体积 B 、饱和蒸汽体积C 、无物理意义D 、饱和液体与饱和蒸汽的混合体积9．可以通过测量直接得到数值的状态参数是 。

A 、焓 B 、内能 C 、温度 D 、 熵10．对于流体混合物，下面式子错误的是 。

A 、 i i i V P U H +=C 、理想溶液的i i V V = i i U U =D 、理想溶液的i i S S = i i G G = 11．由纯组分形成理想溶液时，其混合焓ΔH idB 。

A. >0；B. =0；C. <0 ；D. 不确定。

12．体系中物质i 的偏摩尔体积i V 的定义式为： 。

A.i j n v T iii n V V ≠∂∂=,,][B .i j n v T i i n V V ≠∂∂=,,][总C .i j n p T i i i n V V ≠∂∂=,,][ D. i j n p T i i n V V ≠∂∂=,,][总 13．混合气体的第二维里系数A . T 和P 的函数 B. 仅为T 的函数 C . T 和组成的函数 D . P 和组成的函数14．下列论述错误的是 。

A ．P-R 方程能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。

B. R-K 方程能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。

C.活度系数可以大于1也可小于1。

D. 压缩因子可以大于1也可小于1。

15．混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是 。

A.i i f x f ∧∑=； B. i f f ∧∑=； C. ln iii x f x f ∧∑=ln； D. ln 0ln f x f i ∑=16．纯物质临界点时，对比温度 T r 。

A.＝ 0；B. > 1；C. < 1 ；D. = 1。

17．当潜水员深海作业时，若以高压空气作为呼吸介质，由于氮气溶入血液的浓度过大，会给人体带来致命影响（类似氮气麻醉现象）。

根据下表中25℃下溶解在水中的各种气体的亨利常数Ｈ，你认为以（ ）和氧气的混和气体为呼吸介质比较适合A 氦气 B二氧化碳 C．乙烷 D．甲烷18. 在和101325Pa下水的化学位与水蒸气化学位的关系为(A) μ(水)＝μ(汽) (B) μ(水)＜μ(汽)(C) μ(水)＞μ(汽) (D) 无法确定19． 298K 下，将两种液体恒温恒压混合，形成理想液态混合物，则混合前后下列热力学性质的变化情况为：A(A) ∆S>0，∆G<0 (B) ∆S=0，∆G<0 (C) ∆S<0，∆G>0 (D) 以上均不对20在同一温度下，单组分体系T—S图上各等压线随熵值的增大，压力将（）A．增大 B．减小 C．不变 D．不一定21.偏摩尔性质是（）A．强度性质 B．容量性质 C．超额性质 D．剩余性质22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A浓度的改变而增加，则B的偏摩尔体积将随A浓度的改变：( )A. 增加B. 减小C. 不变D. 不一定23. .利用麦克斯韦关系式，其目的是将难测的（）与易测的（）联系起来。