第5章解答_热力学.doc

PAGE  PAGE 16 第5章 非均相体系热力学性质计算 一、是否题 在一定温度T(但TTc)下，纯物质的饱和蒸汽压只可以从诸如Antoine等蒸汽压方程求得，而不能从已知常数的状态方程（如PR方程）求出，因为状态方程有三个未知数(P、V、T)中，只给定了温度T，不可能唯一地确定P和V。（错，因为纯物质的饱和蒸汽压代表了汽液平衡时的压力。由相律知，纯物质汽液平衡状态时自由度为1，若已知T，其蒸汽压就确定下来了。已知常数的状态方程中，虽然有P、V、T三个变量，但有状态方程和汽液平衡准则两个方程，所以，就能计算出一定温度下的蒸汽压。） 混合物汽液相图中的泡点曲线表示的是饱和汽相，而露点曲线表示的是饱和液相。（错正好反了） 在一定压力下，组成相同的混合物的露点温度和泡点温度不可能相同。（错，在共沸点时相同） 一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等于沸点。（对） 由（1），（2）两组分组成的二元混合物，在一定T、P下达到汽液平衡，液相和汽相组成分别为，若体系加入10 mol 的组分（1），在相同T、P下使体系重新达到汽液平衡，此时汽、液相的组成分别为，则和。（错，二元汽液平衡系统的自由度是2，在T，P给定的条件下，系统的状态就确定下来了。） 在（1）-（2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，则，。（错，若系统存在共沸点，就可以出现相反的情况） 在（1）-（2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，若温度一定，则体系的压力，随着的增大而增大。（错，理由同6） 纯物质的汽液平衡常数K等于1。（对，因为） 理想系统的汽液平衡Ki等于1。（错，理想系统即汽相为理想气体，液相为理想溶液，） 下列汽液平衡关系是错误的。（错，若i组分采用不对称归一化，该式为正确） EOS法只能用于高压相平衡计算，EOS＋法只能用于常减压下的汽液平衡计算。（错，EOS法也能用于低压下，EOS＋法原则上也能用于加压条件下） virial方程结合一定的混合法则后，也能作为EOS法计算汽液平衡的模型。（错，该方程不能用汽液两相） 对于理想体系，汽液平衡常数Ki(=yi/xi)，只与T、P有关，而与组成无关。（对，可以从理想体系的汽液平衡关系证明） 二元共沸物的自由度为1 。（对） 对于负偏差体系，液相的活度系数总是小于1。（对） 能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据。（错） 活度系数与所采用的归一化有关，但超额性质则与归一化无关。（错） 逸度系数也有归一化问题。（错） 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。（对） 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。（错） A-B形成的共沸物，在共沸点时有。（对） 二元溶液的Gibbs-Duhem方程可以表示成（对） 二、选择题 欲找到活度系数与组成的关系，已有下列二元体系的活度系数表达式，为常数，请决定每一组的可接受性 。（D） A B C D 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。（B） ABCD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 。（C） A 0.9097B 0.89827C 0.8979D 0.9092三、填空题 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 ，(3)甲醇和水的二元汽液平衡状态 2 ，(4)戊醇和水的二元汽-液-液三相平衡状态 1 。 说出下列汽液平衡关系适用的条件 ______无限制条件__________； (2) ______无限制条件____________； (3) _________低压条件下的非理想液相__________。 丙酮(1)-甲醇(2)二元体系在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kPa则 van Laar 方程常数是 A12=______0.587_____，A21=____0.717____ (已知van Laar 方程为 ) 在101.3kPa下四氯化碳(1)-乙醇(2)体系的恒沸点是x1=0.613和64.95℃，该温度下两组分的饱和蒸汽压分别是73.45和59.84kPa，恒沸体系中液相的活度系数。 组成为x1=0.2，x2=0.8，温度为300K的二元液体的泡点组成y1的为(已知液相的Pa) ___0.334____________。 若用EOS＋? 法来处理300K时的甲烷（1）－正戊烷（2）体系的汽液平衡时，主要困难是饱和蒸气压太高，不易简化；（ EOS+γ法对于高压体系需矫正）。 EOS法则计算混合物的