题目
二组分理想液态混合物的总蒸汽压大于任意纯组分的蒸汽压。A. 正确B. 错误
二组分理想液态混合物的总蒸汽压大于任意纯组分的蒸汽压。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
考查要点:本题主要考查理想液态混合物的蒸汽压规律,特别是拉乌尔定律的应用。
解题核心思路:
理想液态混合物的总蒸汽压是各组分分压的总和,而分压由组分的摩尔分数和纯组分蒸汽压决定。总蒸汽压实际上是纯组分蒸汽压的加权平均值,因此其值必然介于两种纯组分蒸汽压之间,不可能超过任意纯组分的蒸汽压。
破题关键点:
- 明确总蒸汽压的计算公式:$p_{\text{总}} = x_A p_A^0 + x_B p_B^0$($x_A + x_B = 1$)。
- 理解加权平均的性质:总蒸汽压的大小始终介于两种纯组分蒸汽压之间。
拉乌尔定律指出,理想液态混合物中某组分的分压等于该组分的摩尔分数乘以纯组分的蒸汽压。对于二组分系统,总蒸汽压为两组分分压之和:
$p_{\text{总}} = x_A p_A^0 + x_B p_B^0$
其中,$x_A$和$x_B$分别为组分A、B的摩尔分数,且满足$x_A + x_B = 1$。
关键推导:
- 假设纯组分A的蒸汽压$p_A^0 > p_B^0$,则总蒸汽压可表示为:
$p_{\text{总}} = x_A p_A^0 + (1 - x_A) p_B^0$
这是一个关于$x_A$的线性函数,其取值范围为$[p_B^0, p_A^0]$。 - 当$x_A = 1$时,$p_{\text{总}} = p_A^0$;当$x_A = 0$时,$p_{\text{总}} = p_B^0$。
- 结论:总蒸汽压始终介于两种纯组分蒸汽压之间,因此不可能“大于任意纯组分的蒸汽压”。