题目
4460℃时甲醇的饱和蒸气压是83.4kPa,乙醇的饱和蒸气压是47.0kPa。二者可形成理想液态混合物,若混合物的组成为质量百分数各50%求60℃时此混合物的平衡蒸气组成,以摩尔分数
4460℃时甲醇的饱和蒸气压是83.4kPa,乙醇的饱和蒸气压是47.0kPa。二者可形成理想液
态混合物,若混合物的组成为质量百分数各50%求60℃时此混合物的平衡蒸气组成,以摩尔分数
题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查理想液态混合物的蒸气组成计算,涉及质量百分数转换为摩尔分数、拉乌尔定律和道尔顿分压定律的应用。
解题核心思路:
- 将质量百分数转换为液相的摩尔分数,需通过摩尔质量计算各组分的物质的量。
- 利用拉乌尔定律计算各组分的蒸气分压。
- 根据道尔顿分压定律求总压,再计算蒸气的摩尔分数。
破题关键点:
- 明确质量百分数与摩尔分数的转换关系,避免混淆。
- 正确应用分压公式,区分液相组成与气相组成。
步骤1:计算液相的摩尔分数
- 甲醇和乙醇的物质的量:
- 甲醇:$\dfrac{50}{32.042} \approx 1.560$ mol
- 乙醇:$\dfrac{50}{46.069} \approx 1.085$ mol
- 总物质的量:$1.560 + 1.085 = 2.645$ mol
- 甲醇的摩尔分数:
$x_{\text{甲}} = \dfrac{1.560}{2.645} \approx 0.5898$
步骤2:计算蒸气分压
- 甲醇的分压:
$P_{\text{甲}} = P_{\text{甲}^\circ} \cdot x_{\text{甲}} = 83.4 \cdot 0.5898 \approx 49.19 \, \text{kPa}$ - 乙醇的分压:
$P_{\text{乙}} = P_{\text{乙}^\circ} \cdot (1 - x_{\text{甲}}) = 47.0 \cdot (1 - 0.5898) \approx 19.28 \, \text{kPa}$
步骤3:计算总压和蒸气组成
- 总压:
$P_{\text{总}} = P_{\text{甲}} + P_{\text{乙}} = 49.19 + 19.28 = 68.47 \, \text{kPa}$ - 甲醇的蒸气摩尔分数:
$y_{\text{甲}} = \dfrac{P_{\text{甲}}}{P_{\text{总}}} = \dfrac{49.19}{68.47} \approx 0.718$ - 乙醇的蒸气摩尔分数:
$y_{\text{乙}} = 1 - y_{\text{甲}} = 1 - 0.718 = 0.282$