到目前为止,文献中,甲烷（CH4）、氮气（N2）和水（H2O）的压力–摩尔体积–温度（PVT）数据的温压范围比较有限,高温、高压下精确的数据相对较少。这一情况远远不能满足地球与行星深部及其它相关科学研究的需要。本文利用参考模型的计算结果及其高温高压外延结果对现有的超临界N2的地质流体状态方程（或其它热力学模型）进行了检验。结果表明,这些方程不仅有明显或较大的系统偏差,而且其精度与适用范围与原文报道的结果大都相差较大。本组的研究结果也表明,CH4和H2O的状态方程（或其它热力学模型）具有类似的情况。为此,本文利用COMPASSⅡ力场模型对CH4、N2和H2O的PVT性质进行了分子动力学模拟。具体如下:采用NPT系综（即等温等压系综）和NVT系综（即等温等容系综）模拟了200–3000 K、0.3–3.0 GPa和0.22–0.668 g·cm-3范围内CH4的922个状态点;采用NVT系综模拟了N2在密度为0.2、0.3、0.4和0.5 g·cm-3的四条等容线上的72个状态点,其P-T范围为1573.15–3273.15 K和0.12–0.88 GPa;采用NPT系综模拟了H2O在673.15–2073.15 K和1.6–3.0 GPa范围内的225个状态点,其密度范围为0.773–1.353 g·cm-3。这些结果与相应的高精度参考模型及现有的实验数据和模拟数据都吻合得很好。上述模拟结果可为地质学及其它相关领域的研究提供基础热力学数据。本文以CH4的高精度参考模型对CH4的模拟结果进行了校准。校准的结果与参考模型一起建立了关于超临界CH4的四参数立方型状态方程;利用N2的高精度参考模型及其高温、高压外延结果建立了相同形式的超临界N2的立方型状态方程。对于CH4,新方程可精确地适用于300–3000 K和0–3 GPa(或0–0.53 g·cm–3)。对于N2,新方程可精确地适用于273.15–4273.15 K和0–2.9 GPa(或0–0.85 g·cm–3)。新方程与高温、高压下的实验数据、模拟数据以及参考模型均吻合得很好。由新方程计算的逸度系数、剩余焓、剩余熵及其它热力学性质均与相应的参考模型吻合得很好。上述新方程显著地优于现有的其它地质流体状态方程（或其它热力学模型）,从而为建立地质流体混合物状态方程提供了很好的纯组分模型。