变温反应器的设计需要反应动力学方程和( )联立求解确定其反应体积。A. 物料衡算式B. 热量衡算式C. 动量衡算是D. 物料衡算式与热量衡算式

本题考查变温反应器设计的核心方程联立关系。关键在于理解变温反应器设计中需要综合考虑反应动力学、物料平衡和热量平衡三者之间的相互作用。

• 反应动力学方程描述反应速率与浓度、温度的关系，是计算反应进程的基础。
• 变温条件要求必须考虑热量变化，热量衡算式用于平衡反应热与系统热交换。
• 物料衡算式则用于确定物质的量随反应进程的变化，最终联立求解反应体积。
  因此，同时联立动力学方程、物料衡算式与热量衡算式是解题核心。

选项分析

• A. 物料衡算式：仅考虑物质守恒，无法处理温度变化带来的热量影响，排除。
• B. 热量衡算式：仅考虑热量平衡，缺少物质浓度变化的计算依据，排除。
• C. 动量衡算式：与流体流动相关，与反应体积计算无关，排除。
• D. 物料衡算式与热量衡算式：同时满足物质守恒与热量平衡，结合动力学方程可联立求解反应体积，正确。