题目
【单选题】已知 373K 时液体 A 的饱和蒸气压为 133.24kPa ,液体 B 的饱和蒸气压为 66.62kPa 。设 A 和 B 形成理想液态混合物,当溶液中 A 的物质的量分数为 0.5 时,在气相中 A 的物质的量分数为:A. 1B. 1/2C. 2/3D. 1/3
【单选题】已知 373K 时液体 A 的饱和蒸气压为 133.24kPa ,液体 B 的饱和蒸气压为 66.62kPa 。设 A 和 B 形成理想液态混合物,当溶液中 A 的物质的量分数为 0.5 时,在气相中 A 的物质的量分数为:
A. 1
B. 1/2
C. 2/3
D. 1/3
题目解答
答案
C. 2/3
解析
本题考查理想液态混合物的蒸气压计算,核心在于应用拉乌尔定律和道尔顿分压定律。关键点如下:
- 拉乌尔定律:溶液中某组分的蒸气压等于纯组分的蒸气压乘以该组分的物质的量分数;
- 总蒸气压为各组分分压之和;
- 气相组成由各组分分压占总蒸气压的比例决定。
已知条件
- 液体A的饱和蒸气压 $p_A^* = 133.24 \, \text{kPa}$;
- 液体B的饱和蒸气压 $p_B^* = 66.62 \, \text{kPa}$;
- 液相中A的物质的量分数 $x_A = 0.5$,则 $x_B = 1 - x_A = 0.5$。
计算步骤
液相中A、B的分压
根据拉乌尔定律:
$p_A = p_A^* \cdot x_A = 133.24 \cdot 0.5 = 66.62 \, \text{kPa}$
$p_B = p_B^* \cdot x_B = 66.62 \cdot 0.5 = 33.31 \, \text{kPa}$
总蒸气压
$p_{\text{总}} = p_A + p_B = 66.62 + 33.31 = 99.93 \, \text{kPa}$
气相中A的物质的量分数
根据道尔顿分压定律:
$y_A = \frac{p_A}{p_{\text{总}}} = \frac{66.62}{99.93} \approx \frac{2}{3}$