在总压101.3kPa,温度30℃的条件下, SO2摩尔分率为0.3的混合气体与SO2摩尔分率为0.01的水溶液相接触,试问:(1) 从液相分析SO2的传质方向;(2) 从气相分析,其他条件不变,温度降到0℃时SO2的传质方向;(3) 其他条件不变,从气相分析,总压提高到202.6kPa时SO2的传质方向,并计算以液相摩尔分率差及气相摩尔率差表示的传质推动力。

本题考查气体在液体中的传质方向判断及推动力计算，核心在于相平衡关系的应用。关键点如下：

1. 亨利定律：$y = \frac{E}{P}x$，其中$E$为亨利系数，$P$为总压，$y$和$x$分别为气、液相中溶质的摩尔分率。
2. 相平衡常数：$m = \frac{E}{P}$，用于关联气液两相的平衡分率。
3. 传质方向判断：
   • 从液相分析：若实际液相分率$x > x^*$（平衡分率），则解吸；反之吸收。
   • 从气相分析：若实际气相分率$y > y^*$，则吸收；反之解吸。
4. 推动力计算：根据相平衡关系，计算液相分率差$\Delta x = x^* - x$或气相分率差$\Delta y = y - y^*$。

第（1）题

1. 计算相平衡常数：
   $m = \frac{E}{P} = \frac{4850}{101.3} \approx 47.88$
2. 求液相平衡分率：
   $x^* = \frac{y}{m} = \frac{0.3}{47.88} \approx 0.00627$
3. 比较分率：
   实际液相分率$x = 0.01 > x^* = 0.00627$，故SO₂从液相转移到气相，解吸。

第（2）题

1. 计算相平衡常数：
   $m = \frac{E}{P} = \frac{1670}{101.3} \approx 16.49$
2. 求气相平衡分率：
   $y^* = m x = 16.49 \times 0.01 = 0.16$
3. 比较分率：
   实际气相分率$y = 0.3 > y^* = 0.16$，故SO₂从气相转移到液相，吸收。

第（3）题

1. 计算相平衡常数：
   $m = \frac{E}{P} = \frac{4850}{202.6} \approx 23.94$
2. 求气相平衡分率：
   $y^* = m x = 23.94 \times 0.01 = 0.24$
3. 比较分率：
   实际气相分率$y = 0.3 > y^* = 0.24$，故SO₂从气相转移到液相，吸收。
4. 计算推动力：
   • 液相分率差：$\Delta x = x^* - x = \frac{0.3}{23.94} - 0.01 \approx 0.0025$
   • 气相分率差：$\Delta y = y - y^* = 0.3 - 0.24 = 0.06$