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化工
题目

间歇反应过程是一个非定态过程,反应器的组成随时间改变。以下 说法哪些是正确的()。A. 间歇反应器中进行的单一反应,产物的浓度总是随着反应时间的延长而增高B. 间歇操作过程包括了装料、反应、卸料和清洗等步骤,但 就反应过程本身而言,仍属于定态过程C. 间歇反应器中进行的反应,均可以按恒容处理D. 在间歇反应器中进行的复合反应,对于目的产物可能存在 最佳的反应时间

间歇反应过程是一个非定态过程,反应器的组成随时间改变。以下 说法哪些是正确的()。

A. 间歇反应器中进行的单一反应,产物的浓度总是随着反应时间的延长而增高

B. 间歇操作过程包括了装料、反应、卸料和清洗等步骤,但 就反应过程本身而言,仍属于定态过程

C. 间歇反应器中进行的反应,均可以按恒容处理

D. 在间歇反应器中进行的复合反应,对于目的产物可能存在 最佳的反应时间

题目解答

答案

CD
C. 间歇反应器中进行的反应,均可以按恒容处理
D. 在间歇反应器中进行的复合反应,对于目的产物可能存在 最佳的反应时间

解析

考查要点:本题主要考查对间歇反应过程基本概念的理解,包括非定态特性、反应过程的组成、恒容假设以及复合反应的动力学特点。

解题核心思路:

  1. 明确间歇反应的非定态本质:反应过程中浓度随时间变化,排除定态相关选项。
  2. 分析单一反应与复合反应的差异:单一反应产物浓度变化趋势需结合反应类型判断,复合反应需考虑最佳反应时间。
  3. 恒容假设的适用性:间歇反应器通常默认恒容,但需注意特殊情形(如气体体积变化)。

破题关键点:

  • 选项A:单一反应产物浓度是否“总是”增加需考虑反应物耗尽的情况。
  • 选项B:间歇操作包含多个步骤,但反应过程本身是非定态。
  • 选项C:恒容假设是间歇反应器的基本假设,但需注意例外。
  • 选项D:复合反应中目的产物浓度可能因副反应或逆反应存在最优时间。

选项A分析

单一反应的产物浓度变化:
若反应为简单不可逆反应(如 $A \rightarrow B$),产物浓度随时间增加而增大。但若反应物耗尽,浓度将停止增长。题目中“总是”表述绝对化,未排除反应物耗尽的情况,因此 选项A错误。

选项B分析

间歇操作的定态性:
间歇反应器的反应过程是非定态(浓度随时间变化),而“定态过程”要求浓度恒定。选项B混淆了操作步骤与反应过程的本质,因此 选项B错误。

选项C分析

恒容假设的适用性:
间歇反应器通常假设反应体积恒定(如釜式反应器)。虽然某些特殊反应(如气体体积变化)可能打破恒容,但题目未提及此类限制,因此 选项C正确。

选项D分析

复合反应的最佳反应时间:
复合反应中,目的产物可能因后续反应(如副反应、逆反应)被消耗,导致浓度存在峰值。例如,乙酸乙酯水解生成中间产物后分解,需选择最佳时间停止反应,因此 选项D正确。

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