题目
在恒温和总体积不变的条件下,向理想气体混合物中增加一种新组分,各气体的分压变化是();各气体的化学势变化是()A. 增加,增加B. 减小,减小C. 不变,不变D. 不变,减小
在恒温和总体积不变的条件下,向理想气体混合物中增加一种新组分,各气体的分压变化是();各气体的化学势变化是()
A. 增加,增加
B. 减小,减小
C. 不变,不变
D. 不变,减小
题目解答
答案
D. 不变,减小
解析
考查要点:本题主要考查理想气体混合物中分压和化学势的变化规律,需结合道尔顿分压定律及化学势公式进行分析。
解题核心思路:
- 分压变化:根据道尔顿分压定律,分压仅由组分本身的物质的量、体积、温度决定。在恒温、恒容条件下,原有组分的分压不变。
- 化学势变化:化学势与物质的量分数相关。加入新组分后,原有组分的物质的量分数降低,导致化学势减小。
破题关键点:
- 分压独立性:分压由组分自身性质决定,与总压无关。
- 化学势公式:$\mu_i = \mu_i^*(T) + RT \ln x_i$,其中$x_i$为物质的量分数。
分压变化分析
根据道尔顿分压定律,理想气体混合物中某组分的分压为:
$p_i = \frac{n_i RT}{V}$
在恒温、恒容条件下,原有组分的$n_i$、$R$、$T$、$V$均不变,因此分压$p_i$不变。
化学势变化分析
化学势公式为:
$\mu_i = \mu_i^*(T) + RT \ln x_i$
其中,物质的量分数$x_i = \frac{n_i}{n_{\text{总}}}$。加入新组分后,总物质的量$n_{\text{总}}$增加,导致$x_i$减小,从而$\ln x_i$减小,化学势$\mu_i$降低。