國營聯招 化工製程化工熱力學、化學反應工程學105 年第 35 題單選題考點:亨利定律溶解度考點:分壓計算錯誤
有一密閉容器內含氮氣與正辛烷,溫度為 50∘ C,壓力為 2 bar。已知正辛烷在此溫度下的飽和蒸氣壓為 0.01 bar,氮氣溶解於液相之正辛烷中的行為遵從亨利定律(Henry's Law),其亨利常數為 1000 bar。請估算在汽-液相平衡下,氮氣在飽和液相的溶解度為多少?
A$1.99 \times 10^{-3}$正確答案
B$2.99 \times 10^{-3}$
C$3.99 \times 10^{-3}$
D$4.99 \times 10^{-3}$
A正確答案
亨利定律求氮氣在液相正辛烷的溶解度:x_N2 = p_N2 / H,其中 p_N2 = 總壓 - 正辛烷飽和蒸氣壓
逐選項解析
A$1.99 \times 10^{-3}$亨利定律溶解度✓ 正確
氮氣分壓 p_N2 = 2 - 0.01 = 1.99 bar,由亨利定律 x_N2 = p_N2 / H = 1.99 / 1000 = 1.99×10⁻³,正確答案
B$2.99 \times 10^{-3}$分壓計算錯誤✕ 易錯陷阱
2.99×10⁻³ 對應 p_N2 = 2.99 bar,可能是誤用總壓 2 bar 加上正辛烷蒸氣壓,邏輯錯誤
C$3.99 \times 10^{-3}$✕ 錯誤
D$4.99 \times 10^{-3}$✕ 易錯陷阱
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