用纯溶剂吸收混合气中的溶质。逆流操作,平衡关系满足亨利定律。当入塔气体浓度y1上升,而其它入塔条件不变,则气体出塔浓度y2和吸收率的变化为:( )A. y2上升,下降B. y2下降,上升C. y2上升,不变D. y2上升,变化不确定

考查要点：本题主要考查吸收过程中的操作线与平衡线的关系，以及入塔气体浓度变化对出口浓度和吸收率的影响，需结合亨利定律进行分析。

解题核心思路：

1. 平衡关系：亨利定律表明 $y = mx$，平衡线斜率为 $m$，与温度相关，温度不变则 $m$ 不变。
2. 操作线方程：逆流操作且纯溶剂入塔时，操作线方程为 $y = \frac{L'}{L}x + \frac{y_1}{1 + \frac{L'}{L}}$，其截距 $\frac{y_1}{1 + \frac{L'}{L}}$ 随 $y_1$ 增大而增大。
3. 交点分析：操作线与平衡线的交点决定出口浓度 $y_2$。当操作线上移时，交点处的 $y_2$ 增大，但吸收率 $\eta = \frac{y_1 - y_2}{y_1}$ 保持不变，因 $y_2$ 与 $y_1$ 的比例关系未改变。

破题关键：

• 操作线上移导致 $y_2$ 上升。
• 吸收率仅与 $y_1$ 和 $y_2$ 的相对比例有关，与绝对值无关，故吸收率不变。

操作线与平衡线的分析

1. 平衡线：由亨利定律 $y = mx$，斜率为 $m$，固定不变。
2. 操作线：纯溶剂逆流操作时，操作线方程为：
   $y = \frac{L'}{L}x + \frac{y_1}{1 + \frac{L'}{L}}$
   其中截距 $\frac{y_1}{1 + \frac{L'}{L}}$ 随 $y_1$ 增大而增大，导致操作线整体上移。

出口浓度 $y_2$ 的变化

操作线与平衡线的交点即为出口浓度 $y_2$。当操作线上移时，交点处的 $y_2$ 必然增大，因此 $y_2$ 上升。

吸收率 $\eta$ 的变化

吸收率公式为：
$\eta = \frac{y_1 - y_2}{y_1} = 1 - \frac{y_2}{y_1}$
由于操作线与平衡线的斜率比固定（$m / \frac{L'}{L}$ 不变），$y_2$ 与 $y_1$ 的比例 $\frac{y_2}{y_1}$ 保持不变，因此 吸收率 $\eta$ 不变。