题目
对反应速率随浓度单调递减的反应,在选用反应器时,应使反应物尽可能维持在_浓度,而_反应器,可以满足要求。 A. 最高,平推流B. 最高,全混流C. 最低,平推流D. 最低,全混流
对反应速率随浓度单调递减的反应,在选用反应器时,应使反应物尽可能维持在_浓度,而_反应器,可以满足要求。
- A. 最高,平推流
- B. 最高,全混流
- C. 最低,平推流
- D. 最低,全混流
题目解答
答案
C
解析
本题考查反应工程中反应器选择的基本原理,核心在于理解反应速率与浓度的关系以及不同反应器的浓度分布特点。
- 关键点1:题目中“反应速率随浓度单调递减”意味着浓度越高,反应速率越慢。因此,应尽可能维持较低的浓度以加快反应。
- 关键点2:平推流反应器(PFR)中浓度沿流动方向逐渐降低,而全混流反应器(CSTR)中浓度均匀。对于需维持低浓度的反应,平推流能通过浓度梯度实现更高效的反应。
反应速率与浓度关系
若反应速率随浓度单调递减,说明浓度越高,反应速率越慢。因此,应尽量降低反应物浓度以提高反应速率。
反应器类型分析
-
平推流反应器(PFR):
- 浓度沿流动方向逐渐降低,反应物在高浓度区域停留时间较长。
- 对于需维持低浓度的反应,PFR 可通过浓度梯度逐步消耗反应物,使整体反应速率更快。
-
全混流反应器(CSTR):
- 反应器内浓度均匀,平均浓度较高。
- 会导致反应速率因高浓度而降低,不利于本题反应。
结论
应选择平推流反应器,并通过其浓度梯度特性维持最低浓度,从而满足反应速率要求。