题目
等温等压下,A和B组成的均相体系中,若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加,则B的偏摩尔体积将()A. 增加B. 减小C. 不变D. 随A和B的比例不同而不同
等温等压下,A和B组成的均相体系中,若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加,则B的偏摩尔体积将()
A. 增加
B. 减小
C. 不变
D. 随A和B的比例不同而不同
题目解答
答案
B. 减小
解析
考查要点:本题主要考查对偏摩尔体积概念的理解,以及在等温等压条件下,二元溶液中两种组分偏摩尔体积变化的相互关系。
解题核心思路:
在等温等压条件下,体系的总物质的量固定时,偏摩尔体积的变化需满足整体体积变化的守恒关系。若A的偏摩尔体积随浓度变化而增加,则B的偏摩尔体积必须发生相反的变化以维持体系的平衡。
破题关键点:
- 偏摩尔体积的定义:偏摩尔体积表示加入一摩尔某组分时体积的变化,与浓度相关。
- 相互制约关系:在固定总物质的量的条件下,若A的偏摩尔体积增大,B的偏摩尔体积必然减小,以保证总体积的变化合理。
在等温等压条件下,假设总物质的量$n_A + n_B$固定,总体积$V$可表示为:
$V = n_A V_A + n_B V_B$
其中$V_A$和$V_B$分别为A、B的偏摩尔体积。
关键推导:
- 浓度变化的影响:当A的浓度增加($n_A$增加,$n_B$减少),若$V_A$随浓度增加而增大,则每增加一摩尔A对体积的贡献增大。
- 守恒关系:为了保持总体积的变化合理,B的偏摩尔体积$V_B$必须减小。若$V_B$不减小,则总体积的变化将无法平衡A的偏摩尔体积增大的影响。
结论:
A的偏摩尔体积增加必然导致B的偏摩尔体积减小,二者呈反向变化关系。