题目
下列非催化气—固相反应,属于粒径缩小的缩粒模型的是 ( )A. 硫化矿的焙烧 B. 分子筛的焙烧 C. 氧化铁的还原 D. 煤炭的燃烧
下列非催化气—固相反应,属于粒径缩小的缩粒模型的是 ( )
A. 硫化矿的焙烧B. 分子筛的焙烧
C. 氧化铁的还原
D. 煤炭的燃烧
题目解答
答案
D
解析
考查要点:本题主要考查非催化气-固相反应中粒径变化模型的判断,特别是缩粒模型的应用场景。
解题核心思路:
缩粒模型的特点是反应过程中固体颗粒的尺寸逐渐减小,通常发生在反应物颗粒被消耗,导致内部结构疏松或形成空腔的情况。需结合选项中各反应的固体变化特征进行分析。
破题关键点:
- 缩粒模型的本质:反应物颗粒被消耗,内部结构破坏,粒径缩小。
- 选项分析:需判断各反应中固体颗粒是否因反应发生显著的体积收缩或结构疏松。
选项分析
A. 硫化矿的焙烧
硫化矿(如硫化铜矿)与氧气反应生成金属氧化物和SO₂气体。反应后固体产物(如CuO)的密度和结构可能与原矿不同,但固体颗粒整体体积变化不明显,不符合缩粒模型。
B. 分子筛的焙烧
分子筛在高温下可能活化或再生,但其微孔结构通常保持稳定。焙烧可能导致结构致密化而非粒径缩小,不符合缩粒模型。
C. 氧化铁的还原
氧化铁(如Fe₂O₃)被还原为金属铁,反应后固体产物(铁单质)的密度较高,颗粒可能因产物致密化而体积变化不大,不符合缩粒模型。
D. 煤炭的燃烧
煤炭燃烧时,碳与氧气反应生成CO₂和CO,可燃成分被消耗,剩余灰分结构疏松,内部形成空腔。反应从颗粒表面向内部进行,导致粒径逐渐缩小,符合缩粒模型。