题目
在一定温度压力下,由等物质的量A(l)和B(l)构成理想液态混合物,已知p*A:p*B=1:2,则气相中A(g)和B(g)的摩尔分数之比yA:yB =(__)
在一定温度压力下,由等物质的量A(l)和B(l)构成理想液态混合物,已知p*A:p*B=1:2,则气相中A(g)和B(g)的摩尔分数之比yA:yB =(__)
题目解答
答案
1:2
解析
考查要点:本题主要考查理想液态混合物中拉乌尔定律的应用,以及气相组成与液相组成之间的关系。
解题核心思路:
- 拉乌尔定律:组分的蒸气分压等于其纯物质的蒸气压乘以液相中的摩尔分数。
- 气相组成计算:气相中各组分的摩尔分数等于其分压占总蒸气压的比例。
- 关键点:液相中两组分等物质的量,即液相摩尔分数均为0.5,结合纯物质蒸气压之比,可直接计算分压比,进而得到气相组成比。
已知条件:
- 液相中A和B的物质的量相等,即液相摩尔分数 $x_A = x_B = 0.5$。
- 纯物质的饱和蒸气压之比 $p_A^* : p_B^* = 1 : 2$。
步骤解析:
- 
计算分压: 
 根据拉乌尔定律,组分A和B的蒸气分压分别为:
 $p_A = x_A \cdot p_A^* = 0.5 \cdot 1 = 0.5$
 $p_B = x_B \cdot p_B^* = 0.5 \cdot 2 = 1$
 因此,分压之比为 $p_A : p_B = 0.5 : 1 = 1 : 2$。
- 
计算总蒸气压: 
 $p_{\text{总}} = p_A + p_B = 0.5 + 1 = 1.5$
- 
计算气相摩尔分数: 
 气相中A和B的摩尔分数分别为:
 $y_A = \frac{p_A}{p_{\text{总}}} = \frac{0.5}{1.5} = \frac{1}{3}$
 $y_B = \frac{p_B}{p_{\text{总}}} = \frac{1}{1.5} = \frac{2}{3}$
 因此,气相组成比为 $y_A : y_B = \frac{1}{3} : \frac{2}{3} = 1 : 2$。