题目
相同质量的A与B形成理想溶液,已知某温度下p*A>p*B,则体系在该温度下加压时()A. yA增大,xA增大B. yB增大,xB增大C. yA增大,xA减小D. yB增大,xB减小
相同质量的A与B形成理想溶液,已知某温度下p*A>p*B,则体系在该温度下加压时()
A. yA增大,xA增大
B. yB增大,xB增大
C. yA增大,xA减小
D. yB增大,xB减小
题目解答
答案
A. yA增大,xA增大
解析
考查要点:本题主要考查理想溶液中加压对溶液组成及蒸气组成的影响,涉及拉乌尔定律和蒸气压的变化规律。
解题核心思路:
- 拉乌尔定律:组分的蒸气压等于其摩尔分数乘以纯组分的蒸气压,即 $p_i = x_i p_i^*$。
- 总蒸气压:$P = p_A + p_B = x_A p_A^* + x_B p_B^*$,且 $x_A + x_B = 1$。
- 加压的影响:加压时,系统通过调整液相组成使总蒸气压等于外压。由于 $p_A^* > p_B^*$,高挥发性组分(A)的浓度会增加,从而提高总蒸气压。
- 蒸气组成:蒸气中组分的比例由 $\frac{p_i}{P}$ 决定,A的挥发性更强,故蒸气中 $y_A > x_A$,且加压时 $y_A$ 进一步增大。
关键分析步骤:
- 比较纯组分蒸气压:已知 $p_A^* > p_B^*$,说明A的挥发性比B强。
- 加压对总蒸气压的要求:加压后总蒸气压需等于外压,需通过调整液相组成实现。
- 液相组成变化:
- 总蒸气压公式 $P = x_A p_A^* + (1 - x_A) p_B^*$。
- 因 $p_A^* > p_B^*$,要增大总蒸气压,需增大 $x_A$(高挥发性组分浓度增加)。
- 蒸气组成变化:
- 蒸气中 $y_A = \frac{x_A p_A^*}{P}$,随着 $x_A$ 增大且 $p_A^*$ 较大,$y_A$ 进一步增大。
结论:加压时,液相中 $x_A$ 增大,蒸气中 $y_A$ 增大,对应选项 A。