题目
在原料量和组成相同的条件下,用简单蒸馏所得气相总组成为xD1,用平衡蒸馏得气相总组成xD2,若两种蒸馏方法所得的气相量相同,则()。A. xD1>xD2B. xD1=xD2C. xD1<xD2D. 不能判断
在原料量和组成相同的条件下,用简单蒸馏所得气相总组成为xD1,用平衡蒸馏得气相总组成xD2,若两种蒸馏方法所得的气相量相同,则()。
A. xD1>xD2
B. xD1=xD2
C. xD1<xD2
D. 不能判断
题目解答
答案
A. xD1>xD2
解析
考查要点:本题主要考查对简单蒸馏和平衡蒸馏两种分离方法工作原理的理解,以及在相同气相量条件下比较气相组成的能力。
解题核心思路:
- 简单蒸馏是动态过程,随着蒸气不断排出,液体组成逐渐变化,导致蒸气组成逐渐降低。
- 平衡蒸馏是静态过程,在恒定温度下达到气液平衡,气相组成仅由初始液体组成和相平衡关系决定。
- 当两种方法产生的气相量相同,简单蒸馏的初始阶段蒸发出更多高挥发组分,而平衡蒸馏的气相组成基于整体平衡,因此简单蒸馏的气相组成更高。
破题关键点:
- 简单蒸馏的气相组成随时间递减,而平衡蒸馏的气相组成恒定。
- 在相同气相量下,简单蒸馏的平均气相组成高于平衡蒸馏的气相组成。
方法对比分析
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简单蒸馏:
- 液体不断汽化,蒸气被移出系统。
- 初始阶段蒸气组成较高(高挥发组分多),随着液体中高挥发组分减少,蒸气组成逐渐降低。
- 总气相量为V时,平均气相组成由初始高组成和后续低组成的综合贡献决定。
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平衡蒸馏:
- 气液两相在恒定温度下达到平衡,气相组成仅由初始液体组成和相平衡关系(如拉乌尔定律)决定。
- 气相组成恒定,与蒸气量无关。
关键结论
- 简单蒸馏的初始高组成贡献更多高挥发组分,而平衡蒸馏的气相组成基于整体平衡,因此在相同气相量V下,xD1 > xD2。