题目
判断正误:在间歇釜式反应器中进行的反应,达到一定转化率所需反应时间与反应 原料的初始浓度无关。 ( )A. 正确B. 错误
判断正误:在间歇釜式反应器中进行的反应,达到一定转化率所需反应时间与反应 原料的初始浓度无关。 ( )
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
考查要点:本题主要考查对间歇釜式反应器中反应时间与初始浓度关系的理解,以及化学反应级数对反应动力学的影响。
解题核心思路:
- 反应级数是关键因素。不同级数的反应,所需时间与初始浓度的关系不同。
- 一级反应的时间与初始浓度无关,而二级及以上反应的时间与初始浓度相关。
- 题目未限定反应级数,因此需判断是否存在情况使原命题不成立。
破题关键点:
- 若反应为二级反应,则反应时间与初始浓度相关,原命题错误。
- 题目中的表述为“无关”,需覆盖所有可能情况,但实际存在反例,故命题不成立。
在间歇釜式反应器中,反应时间与初始浓度的关系取决于反应的级数:
- 
一级反应: 
 反应速率与浓度一次方成正比,转化率公式为:
 $X = 1 - e^{-kt}$
 此时,达到特定转化率所需时间与初始浓度无关。
- 
二级反应: 
 反应速率与浓度平方成正比,转化率公式为:
 $X = \frac{1}{1 + C_0 kt}$
 此时,达到特定转化率所需时间与初始浓度 $C_0$ 成反比。
结论:
由于题目未限定反应级数,而存在二级及以上反应使时间与初始浓度相关,因此原命题“无关”是错误的。