题目
下列关于杠杆规则的说法,正确的是( )A. 杠杆规则只适用于二组分系统两相平衡区B. 杠杆规则可用于计算系统中两相的物质的量之比C. 杠杆规则的支点是系统点,两臂长度与两相的组成无关D. 杠杆规则不能用于液相和气相平衡的系统
下列关于杠杆规则的说法,正确的是( )
A. 杠杆规则只适用于二组分系统两相平衡区
B. 杠杆规则可用于计算系统中两相的物质的量之比
C. 杠杆规则的支点是系统点,两臂长度与两相的组成无关
D. 杠杆规则不能用于液相和气相平衡的系统
题目解答
答案
B. 杠杆规则可用于计算系统中两相的物质的量之比
解析
杠杆规则是相图分析中的重要工具,主要用于确定两相平衡系统中各相的组成及物质的量比例。其核心思想是:系统点作为支点,两臂长度与两相的组成相关,通过几何关系计算相的相对量。本题需明确以下关键点:
- 适用范围:杠杆规则不仅适用于二组分系统,也可推广到多组分系统;
- 功能:能直接计算两相的物质的量之比;
- 支点与两臂:支点是系统点,两臂长度与两相组成相关;
- 应用场景:可用于液-气、液-液等平衡系统。
选项分析
A. 杠杆规则只适用于二组分系统两相平衡区
错误。杠杆规则的核心是两相平衡,不限定组分数。例如,三组分系统中也可通过投影或简化应用杠杆规则。
B. 杠杆规则可用于计算系统中两相的物质的量之比
正确。在相图中,系统点到两相边界的线段长度之比等于两相物质的量的反比,这是杠杆规则的核心应用。
C. 杠杆规则的支点是系统点,两臂长度与两相的组成无关
错误。两臂长度由系统点与两相组成的相对位置决定,与组成密切相关。例如,在二组分相图中,两臂长度对应两相的摩尔分数差异。
D. 杠杆规则不能用于液相和气相平衡的系统
错误。杠杆规则广泛应用于气-液平衡(如蒸馏过程),通过相图可直接计算气液相组成及比例。