题目
例1：某吸收塔在常压、25^circmathrm(C)下操作，已知原料混合气中含mathrm(CO)_(2) 29%（体积百分数），其余为mathrm(N)_(2)，mathrm(H)_(2)，和mathrm(CO)（inert gas），经吸收后，出塔气体中mathrm(CO)_(2)的含量为1%（体积百分数），试分别计算以摩尔分数，摩尔比和摩尔浓度表示的原料混合气和出塔气体中的mathrm(CO)_(2)的组成。(1) 理想气体体积分数=摩尔分数(2) Y=y_(mathrm{A)}/(1-y_(mathrm{A)})(3) c_(mathrm{A)}=C_(mathrm{A)}y_(mathrm{A)}，C=n/V=P/RT
例1：某吸收塔在常压、$25^{\circ}\mathrm{C}$下操作，已知原料混合气中含$\mathrm{CO}_{2}$ 29%（体积百分数），其余为$\mathrm{N}_{2}$，$\mathrm{H}_{2}$，和$\mathrm{CO}$（inert gas），经吸收后，出塔气体中$\mathrm{CO}_{2}$的含量为1%（体积百分数），试分别计算以摩尔分数，摩尔比和摩尔浓度表示的原料混合气和出塔气体中的$\mathrm{CO}_{2}$的组成。 (1) 理想气体体积分数=摩尔分数 (2) $Y=y_{\mathrm{A}}/(1-y_{\mathrm{A}})$ (3) $c_{\mathrm{A}}=C_{\mathrm{A}}y_{\mathrm{A}}$，$C=n/V=P/RT$
题目解答
答案
1. 摩尔分数：
原料混合气中 $ y_{A1} = 0.29 $，出塔气体中 $ y_{A2} = 0.01 $。
2. 摩尔比：
\[
Y_1 = \frac{0.29}{0.71} \approx 0.4085, \quad Y_2 = \frac{0.01}{0.99} \approx 0.0101
\]
3. 摩尔浓度：
总摩尔浓度 $ C = \frac{101325}{8.314 \times 298.15} \approx 40.88 \, \text{mol/m}^3 $。
\[
c_{A1} = 40.88 \times 0.29 \approx 11.86 \, \text{mol/m}^3, \quad c_{A2} = 40.88 \times 0.01 \approx 0.409 \, \text{mol/m}^3
\]
最终结果：
- 原料混合气：$ y_{A1} = 0.29 $，$ Y_1 \approx 0.4085 $，$ c_{A1} \approx 11.86 \, \text{mol/m}^3 $。
- 出塔气体：$ y_{A2} = 0.01 $，$ Y_2 \approx 0.0101 $，$ c_{A2} \approx 0.409 \, \text{mol/m}^3 $。