用水吸收混合气体中的少量二氧化碳。若在水中加少量碱,则总传质系数________。A. 变化不大;B. 显著减小;C. 显著增加;D. 不好确定

本题考查的是吸收过程中总传质系数的影响因素相关知识。解题的关键在于分析在水中加入少量碱后，对二氧化碳吸收过程中各相阻力的影响，进而判断总传质系数的变化情况。

在用水吸收混合气体中少量二氧化碳的过程中，总传质系数 $K_y$ 与气相传质系数 $k_y$ 和液相传质系数 $k_x$ 有关，其关系可以用下式表示：
$\frac{1}{K_y}=\frac{1}{k_y}+\frac{m}{k_x}$
其中 $m$ 为相平衡常数。

当在水中加入少量碱时，碱会与二氧化碳发生化学反应，即 $CO_2 + 2OH^- = CO_3^{2 - }+H_2O$。这一化学反应会使液膜中二氧化碳的浓度迅速降低，从而大大降低了液膜的传质阻力。

从总传质系数的表达式 $\frac{1}{K_y}=\frac{1}{k_y}+\frac{m}{k_x}$ 来看，气相传质系数 $k_y$ 主要受气相流动状态等因素影响，加入少量碱对其影响较小，可近似认为不变。而液相传质系数 $k_x$ 增大，$\frac{m}{k_x}$ 这一项的值会显著减小。

因为 $\frac{1}{K_y}$ 中 $\frac{m}{k_x}$ 显著减小，且 $\frac{1}{k_y}$ 基本不变，所以 $\frac{1}{K_y}$ 会显著减小。根据总传质系数 $K_y$ 与 $\frac{1}{K_y}$ 的关系，$K_y=\frac{1}{\frac{1}{k_y}+\frac{m}{k_x}}$，可知 $K_y$ 会显著增加。