题目
简答题 相平衡常数的定义是什么?
简答题 相平衡常数的定义是什么?
题目解答
答案
参考答案:
在一定温度下,一定组成的气液平衡系统中,任一组分在该温度下得饱和蒸气压与混合液体蒸气压的比值是一个常数。并且,在一定温度和压力下,气液两相达到平衡状态时,气相中任一组分的摩尔分数与其液相中的摩尔分数的比值,同样是一个常数。
解析
相平衡常数是描述气液平衡系统中组分分布规律的重要参数。本题考查对相平衡常数定义的理解,需明确以下两点:
- 核心思路:在气液平衡状态下,组分的蒸气压或摩尔分数的比值保持恒定。
- 关键点:区分两种表达形式——蒸气压比和摩尔分数比,并理解它们在特定条件下的等价性。
相平衡常数的定义包含以下两个等价表述:
1. 蒸气压比形式
在一定温度下,气液平衡系统中,某组分的纯物质饱和蒸气压($p_i^*$)与其在混合液中的分压($p_i$)的比值为常数,即:
$\frac{p_i^*}{p_i} = \text{常数}$
当系统遵循拉乌尔定律时,分压 $p_i = x_i P_{\text{总}}$,此时相平衡常数可表示为:
$K_i = \frac{p_i^*}{x_i P_{\text{总}}}$
2. 摩尔分数比形式
在气液平衡时,气相中某组分的摩尔分数($y_i$)与液相中对应摩尔分数($x_i$)的比值为常数,即:
$\frac{y_i}{x_i} = K_i$
其中 $K_i$ 由温度和物质性质决定。