题目
当反应级数n_______时,宏观流体具有比微观流体高的出口转化率。A. 0B. 1C. >1D. <1
当反应级数n_______时,宏观流体具有比微观流体高的出口转化率。
A. 0
B. 1
C. >1
D. <1
题目解答
答案
C. >1
解析
考查要点:本题主要考查反应级数对流动系统中转化率的影响,需理解不同反应级数下宏观流体与微观流体出口转化率的关系。
解题核心思路:
- 反应级数决定了反应速率与浓度的关系。
- 宏观流体(如活塞流)与微观流体(如全混流)的流动特性不同,导致停留时间分布差异。
- 关键结论:当反应级数$n>1$时,宏观流体的出口转化率高于微观流体。
破题关键点:
- 高阶反应($n>1$)中,浓度越高反应速率越快。
- 宏观流体中停留时间更均匀,能更高效利用高浓度区域的快速反应,从而转化率更高。
反应级数与转化率的关系:
- 一级反应($n=1$):转化率与流动模型无关,宏观与微观转化率相等。
- 零级反应($n=0$):反应速率恒定,转化率仅与时间相关,两种流动模型转化率相同。
- 二级及以上反应($n>1$):
- 宏观流体(如活塞流)中,物料停留时间更长且均匀,高浓度区域反应更快,转化率更高。
- 微观流体(如全混流)中,返混导致浓度梯度被稀释,反应速率降低,转化率较低。
结论:当$n>1$时,宏观流体的出口转化率高于微观流体。