题目
某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成xA=0.6,相应的泡点为t1,与之相平衡的气相组成yA=0.7,相应的露点为t2,则________。A. t1=t2B. t1<t2C. t1>t2D. 不能判断
某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成xA=0.6,相应的泡点为t1,与之相平衡的气相组成yA=0.7,相应的露点为t2,则________。
A. t1=t2
B. t1<t2
C. t1>t2
D. 不能判断
题目解答
答案
A. t1=t2
解析
考查要点:本题主要考查二元混合物的相平衡概念,特别是泡点与露点的关系,以及相平衡状态下温度的特性。
解题核心思路:
- 泡点是液相开始沸腾的温度,对应液相组成与气相组成的平衡关系;
- 露点是气相开始凝结的温度,同样基于相平衡关系;
- 相平衡状态下,液相与气相的温度必然相等,因此泡点温度与露点温度相同。
破题关键点:
- 明确相平衡时温度相同,无论从液相到气相还是气相到液相,平衡温度一致;
- 理解泡点与露点的本质是同一温度的两种表述,只是对应不同的相组成。
相平衡的基本原理:
在恒定压力下,若液相组成 $x_A=0.6$ 对应的泡点温度为 $t_1$,则与之平衡的气相组成 $y_A=0.7$ 的露点温度 $t_2$ 必然等于 $t_1$。
原因:
- 泡点温度 $t_1$ 是液相 $x_A=0.6$ 开始沸腾时的温度,此时生成的气相组成 $y_A=0.7$;
- 露点温度 $t_2$ 是气相 $y_A=0.7$ 开始凝结时的温度,此时生成的液相组成 $x_A=0.6$;
- 相平衡要求温度相同,否则热量交换会导致温度差异,破坏平衡。
结论:
$t_1 = t_2$,因此正确答案为 A。