题目
吸收操作中,温度不变,压力增大,可使吸收推动力A. 增大B. 减小C. 不变
吸收操作中,温度不变,压力增大,可使吸收推动力
- A. 增大
- B. 减小
- C. 不变
题目解答
答案
A
解析
考查要点:本题主要考查吸收操作中压力变化对吸收推动力的影响,涉及气体溶解度与分压关系的理解。
解题核心思路:
吸收的推动力来源于气相溶质分压与液相溶质分压的差值。当温度不变时,亨利定律常数$k$保持不变。压力增大时,气相中溶质的分压$p_g$增加,而液相中溶质的分压$p_l$由浓度决定。由于压力增大使气体更易溶解,液相浓度$X$上升,但气相分压增加的幅度通常超过液相分压,导致推动力增大。
破题关键点:
- 温度不变 → 亨利常数$k$不变。
- 压力增大 → 气相分压$p_g$增大,液相分压$p_l$随浓度$X$增加而增大,但$p_g$的增幅更大。
- 推动力$p_g - p_l$因此增大。
吸收过程的推动力为气相溶质分压与液相溶质分压的差值,即:
$\text{推动力} = p_g - p_l$
其中,$p_g$为气相分压,$p_l = kX$为液相分压($k$为亨利常数,$X$为液相浓度)。
- 温度不变时,亨利常数$k$保持不变。
- 压力增大,根据道尔顿分压定律,气相分压$p_g$与总压成正比,因此$p_g$增大。
- 液相浓度$X$由平衡关系$p_g = kX$决定。当$p_g$增大时,$X$必须增大以维持平衡,导致$p_l = kX$也增大。
- 比较$p_g$与$p_l$的增幅:
- 压力增大使气体更易溶解,液相浓度$X$上升,但气相分压$p_g$的增幅通常超过液相分压$p_l$的增幅。
- 因此,推动力$p_g - p_l$增大。