题目
某二元混合物,若常压下, x A =0.4的混合液其泡点为温度为 t 1 , y A =0.4的混合气其露点温度为 t 2 ,则 ()。A. t 1 2B. t 1 =t 2C. t 1 > t 2D. 不能判断
某二元混合物,若常压下, x A =0.4的混合液其泡点为温度为 t 1 , y A =0.4的混合气其露点温度为 t 2 ,则 ()。
A. t 1 2
B. t 1 =t 2
C. t 1 > t 2
D. 不能判断
题目解答
答案
A. t 1 2
解析
考查要点:本题主要考查二元混合物的泡点与露点概念及其关系,需结合相平衡原理进行分析。
解题核心思路:
- 泡点是液体混合物开始沸腾的温度,对应液相组成与气相组成的相平衡关系;
- 露点是气体混合物开始凝结的温度,同样基于相平衡关系;
- 关键点在于比较相同压力下,液相组成$x_A=0.4$对应的泡点温度$t_1$与气相组成$y_A=0.4$对应的露点温度$t_2$的大小关系。
破题关键:
- 相平衡曲线的对称性:若液相组成$x_A$与气相组成$y_A$不在同一条相平衡线上,则对应的温度不同。
- 挥发性差异:假设组分A为易挥发组分,则液相组成$x_A=0.4$对应的气相组成$y_A$会高于0.4,而气相组成$y_A=0.4$对应的液相组成$x_A$会低于0.4。
- 温度与组成关系:液相组成越低,泡点温度越低;气相组成越低,露点温度越高。
相平衡关系分析
-
泡点温度$t_1$:
当液相中$x_A=0.4$时,根据相平衡关系(如拉乌尔定律),对应的气相组成$y_A$会高于0.4(因A易挥发)。此时温度$t_1$是液体刚开始汽化的温度。 -
露点温度$t_2$:
当气相中$y_A=0.4$时,对应的液相组成$x_A$会低于0.4。此时温度$t_2$是气体刚开始凝结的温度。
温度比较
- 液相组成$x_A=0.4$对应的泡点$t_1$:由于液相中A的含量较低,需较低温度即可使液体汽化。
- 气相组成$y_A=0.4$对应的露点$t_2$:由于气相中A的含量较低,需较高温度才能维持气体状态,否则会凝结。
结论:$t_1 < t_2$。