某简单零级反应,在相同操作条件下分别在有效容积相等的活塞流反应器和全混流反应器中进行,试问何者转化率较高?........................... ()A. 活塞流反应器B. 全混流反应器C. 两种反应器有相同的转化率；D. 无法判断

考查要点：本题主要考查对零级反应在不同反应器（活塞流反应器PFR与全混流反应器CSTR）中转化率的理解，需结合反应级数与反应器特性的关系进行分析。

解题核心思路：

1. 零级反应的速率特性：反应速率与反应物浓度无关，速率恒定为$k$。
2. 反应器停留时间与转化率的关系：
   • PFR：物料连续流动，停留时间相同，转化率随停留时间线性增加。
   • CSTR：物料完全混合，停留时间分布广，但平均停留时间与PFR相同。
3. 关键结论：当反应速率恒定（零级反应）且有效容积相等时，两种反应器的平均停留时间相同，转化率相等。

反应速率与转化率公式

• 零级反应速率：$r = k$（与浓度无关）。
• 转化率公式：
  • PFR：转化率$\alpha = k \cdot t_{\text{avg}}$，其中$t_{\text{avg}} = V/Q$（$V$为有效容积，$Q$为流量）。
  • CSTR：转化率$\alpha = k \cdot t_{\text{avg}}$，其中$t_{\text{avg}} = V/Q$。

关键对比

• 停留时间：两种反应器的平均停留时间$t_{\text{avg}}$相同（$V$和$Q$相同）。
• 速率恒定：零级反应速率$k$固定，转化率仅由$t_{\text{avg}}$决定。
• 结论：两种反应器的转化率$\alpha$相等。