题目
3．某混合气体中含有 2％（体积）CO2，其余为空气。混合气体的温度为 30℃，总压强为 506.6kPa。从手册中查得 30℃时 CO2在水中的亨利系数 E = 1.88×105 kPa，试求溶解度系数 H kmol/(m3·kPa) 及相平衡常数 m，并计算每 100g 与该气体相平衡的水中溶有多少 gCO2 。
3．某混合气体中含有 2％（体积）CO2，其余为空气。混合气体的温度为 30℃，总压强为 506.6kPa。从手册中查得 30℃时 CO2在水中的亨利系数 E = 1.88×105 kPa，试求溶解度系数 H kmol/(m3·kPa) 及相平衡常数 m，并计算每 100g 与该气体相平衡的水中溶有多少 gCO2 。
题目解答
答案
解：由题意 y = 0.02，m = E/P 总 = 1.88×105/506.6 = 0.37×103根据亨利定律 y = mx 得 x = y/m = 0.02/0.37×103 = 0.000054 即每 100g 与该气体相平衡的水中溶有 CO2 0.000054×44×100/18 = 0.0132 gH =ρ/18E = 103/（10×1.88×105）= 2.955×10-4kmol/(m3·kPa)
解析
步骤 1：计算相平衡常数 m
根据亨利定律，相平衡常数 m 可以通过亨利系数 E 和总压强 P 总计算得到。公式为 m = E/P 总。
步骤 2：计算溶解度系数 H
溶解度系数 H 可以通过密度 ρ 和亨利系数 E 计算得到。公式为 H = ρ/18E。
步骤 3：计算每 100g 水中溶解的 CO2 质量
根据亨利定律，y = mx，其中 y 为 CO2 的摩尔分数，x 为 CO2 在水中的摩尔分数。计算出 x 后，可以计算出每 100g 水中溶解的 CO2 质量。
根据亨利定律，相平衡常数 m 可以通过亨利系数 E 和总压强 P 总计算得到。公式为 m = E/P 总。
步骤 2：计算溶解度系数 H
溶解度系数 H 可以通过密度 ρ 和亨利系数 E 计算得到。公式为 H = ρ/18E。
步骤 3：计算每 100g 水中溶解的 CO2 质量
根据亨利定律，y = mx，其中 y 为 CO2 的摩尔分数，x 为 CO2 在水中的摩尔分数。计算出 x 后，可以计算出每 100g 水中溶解的 CO2 质量。