题目
简答题 常压下25℃下,气相溶质A分压为0.054大气压的混合气体分别与: (1)溶质A浓度为0.002mol/l的水溶液; (2)溶质A浓度为0.001mol/l的水溶液; (3)溶质A浓度为0.003mol/l的水溶液;接触,求以上三种情况下,溶质A在二相间的转移方向。 (4)若将总压增至5大气压,气相溶质的摩尔分率仍保持原来数值。 与溶质A的浓度为0.003mol/l的水溶液接触,A的传质方向又如何?注:工作条件下,体系符合亨利定律,亨利常数E=0.15×104大气压。
简答题 常压下25℃下,气相溶质A分压为0.054大气压的混合气体分别与: (1)溶质A浓度为0.002mol/l的水溶液; (2)溶质A浓度为0.001mol/l的水溶液; (3)溶质A浓度为0.003mol/l的水溶液;接触,求以上三种情况下,溶质A在二相间的转移方向。 (4)若将总压增至5大气压,气相溶质的摩尔分率仍保持原来数值。 与溶质A的浓度为0.003mol/l的水溶液接触,A的传质方向又如何?注:工作条件下,体系符合亨利定律,亨利常数E=0.15×104大气压。
题目解答
答案
参考答案:
(1)不传质
(2)气→液
(3)液→气
(4)气→液
解析
步骤 1:计算亨利定律的平衡分压
根据亨利定律,气相溶质A的分压(p)与液相溶质A的浓度(c)之间的关系为:p = E * c,其中E是亨利常数。给定的亨利常数E = 0.15×10^4大气压。
步骤 2:计算不同浓度下的平衡分压
(1)对于溶质A浓度为0.002mol/l的水溶液,平衡分压p1 = E * c1 = 0.15×10^4 * 0.002 = 30大气压。
(2)对于溶质A浓度为0.001mol/l的水溶液,平衡分压p2 = E * c2 = 0.15×10^4 * 0.001 = 15大气压。
(3)对于溶质A浓度为0.003mol/l的水溶液,平衡分压p3 = E * c3 = 0.15×10^4 * 0.003 = 45大气压。
步骤 3:比较气相溶质A的分压与平衡分压
(1)气相溶质A的分压为0.054大气压,小于p1,因此溶质A在气相和液相之间不传质。
(2)气相溶质A的分压为0.054大气压,大于p2,因此溶质A从气相向液相转移。
(3)气相溶质A的分压为0.054大气压,小于p3,因此溶质A从液相向气相转移。
步骤 4:计算总压增至5大气压时的平衡分压
当总压增至5大气压时,气相溶质A的分压为5 * 0.054 = 0.27大气压。对于溶质A浓度为0.003mol/l的水溶液,平衡分压p3 = 45大气压。气相溶质A的分压小于平衡分压,因此溶质A从气相向液相转移。
根据亨利定律,气相溶质A的分压(p)与液相溶质A的浓度(c)之间的关系为:p = E * c,其中E是亨利常数。给定的亨利常数E = 0.15×10^4大气压。
步骤 2:计算不同浓度下的平衡分压
(1)对于溶质A浓度为0.002mol/l的水溶液,平衡分压p1 = E * c1 = 0.15×10^4 * 0.002 = 30大气压。
(2)对于溶质A浓度为0.001mol/l的水溶液,平衡分压p2 = E * c2 = 0.15×10^4 * 0.001 = 15大气压。
(3)对于溶质A浓度为0.003mol/l的水溶液,平衡分压p3 = E * c3 = 0.15×10^4 * 0.003 = 45大气压。
步骤 3:比较气相溶质A的分压与平衡分压
(1)气相溶质A的分压为0.054大气压,小于p1,因此溶质A在气相和液相之间不传质。
(2)气相溶质A的分压为0.054大气压,大于p2,因此溶质A从气相向液相转移。
(3)气相溶质A的分压为0.054大气压,小于p3,因此溶质A从液相向气相转移。
步骤 4:计算总压增至5大气压时的平衡分压
当总压增至5大气压时,气相溶质A的分压为5 * 0.054 = 0.27大气压。对于溶质A浓度为0.003mol/l的水溶液,平衡分压p3 = 45大气压。气相溶质A的分压小于平衡分压,因此溶质A从气相向液相转移。