结构推理
在293 K, 101 325 Pa下,CO2气体在1 kg水中可溶解1.7×10-3 kg,在313 K时1 kg水中可溶解1×10-3 kg,如果用只能承受202 650 Pa的瓶子充装含CO2的饮料,则在293 K时,CO2的最大压力应为多少时才能保证这种瓶装饮料可以在313 K条件下安全存放。设溶质服从亨利定律,CO2的摩尔质量为0.044 kg×mol-1。
【正确答案】亨利定律：
k(298K)=p(CO2)/m(CO2)
= 2.623×106 Pa [mol·kg(H2O)]-1
k(313K)= p(CO2)/m(CO2)
= 4.458×106 Pa [mol·kg(H2O)]-1
欲使含CO2的饮料安全存放必须使p(CO2) ≤ 202 650 Pa
在313K时：CO2的安全浓度为m'(CO2)
m'(CO2) ≤ p(CO2)/k(313 K)
= 202 650 Pa/4.458×106 Pa[mol·kg(H2O)]-1
= 0.045 45 mol·kg(H2O)
在293 K时,相应于安全浓度的安全压力p'(CO2)为：
p'(CO2) ≤ k(293 K) m'(CO2)
= 2.623×106 Pa[mol·kg(H2O)]-1×0.045 46[mol·kg(H2O)]-1
= 119 242 Pa
【答案解析】