单选题
1325、对接近常压的溶质浓度低的气液平衡系统,当总压增大时,亨利系数E( ),相平衡常数m(),溶解度系数()。
A
增大减小不变
B
减小不变不变
C
不变减小不变
D
均无法确定
答案解析
正确答案:C
解析:
这道题考查的是亨利定律(Henry's Law)中各个参数与压力、温度的关系。我们需要分别分析亨利系数 $E$、相平衡常数 $m$ 和溶解度系数 $H$(或 $S$)在总压变化时的表现。
### 1. 亨利系数 $E$
亨利定律的一种表达形式为:
$$ p = E x $$
其中:
* $p$ 是溶质在气相中的分压;
* $x$ 是溶质在液相中的摩尔分数;
* $E$ 是亨利系数。
**关键点**:亨利系数 $E$ 主要取决于**溶质和溶剂的性质**以及**温度**。对于给定的物系,在温度不变的情况下,$E$ 是一个常数,**与总压无关**。
因此,当总压增大时,**$E$ 不变**。
### 2. 相平衡常数 $m$
相平衡常数 $m$ 定义为气相摩尔分数 $y$ 与液相摩尔分数 $x$ 之比:
$$ y = m x $$
根据道尔顿分压定律,$p = P y$($P$ 为总压)。结合亨利定律 $p = E x$,我们可以推导 $m$ 与 $E$、$P$ 的关系:
$$ P y = E x \implies y = \frac{E}{P} x $$
对比 $y = m x$,可得:
$$ m = \frac{E}{P} $$
**关键点**:
* $E$ 不变(仅随温度变化);
* $P$ 增大。
由此可知,当总压 $P$ 增大时,分母变大,因此 **$m$ 减小**。
### 3. 溶解度系数 $H$ (或有时记为 $S$)
溶解度系数通常用于表示单位分压下溶质在液体中的浓度,其定义形式之一为:
$$ c = H p $$
或者与亨利系数 $E$ 的关系为:
$$ H = \frac{\rho_s}{E M_s} \approx \frac{C_{total}}{E} $$
(其中 $\rho_s$ 为溶剂密度,$M_s$ 为溶剂摩尔质量,$C_{total}$ 为溶液总摩尔浓度)。
**关键点**:
* 对于稀溶液,溶液的总摩尔浓度 $C_{total}$ 近似等于溶剂的摩尔浓度,主要取决于温度和物质本身的性质,受压力影响极小(液体不可压缩)。
* $E$ 不变。
因此,溶解度系数 **$H$ 基本不变**。(注:在某些教材定义中,若指体积溶解度等,结论也是一样的,即它主要受温度影响,不受总压直接影响)。
### 总结
* **亨利系数 $E$**:只与温度有关,总压增大,**不变**。
* **相平衡常数 $m$**:$m = E/P$,总压 $P$ 增大,**减小**。
* **溶解度系数**:主要与温度有关,总压增大,**不变**。
对应选项:
A. 增大 减小 不变
B. 减小 不变 不变
C. **不变 减小 不变**
D. 均无法确定
故正确答案为 **C**。
相关知识点:
总压升E不变m减
题目纠错
化工总控工初级、中级、高级、技师、高级技师题库
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