当反应级数 n_______时,微观流体具有比宏观流体低的出口转化率。 ( )A. =0B. =1C. > 1D.

本题考查化学反应工程中不同反应器类型（平推流与连续搅拌釜式反应器）在不同反应级数下的出口转化率比较。关键在于理解反应级数对转化率的影响规律：

• 当反应级数n=1时，两种反应器的转化率相同；
• 当n>1时，连续搅拌釜式反应器（宏观流体）的转化率高于平推流反应器（微观流体）；
• 当n<1时，情况相反。

核心思路

1. 平推流反应器（PFR）与连续搅拌釜式反应器（CSTR）的转化率公式：
   • PFR：$X = \frac{1}{n} \left( \left( \frac{F_{A0}}{F_A} \right)^{n-1} - 1 \right)$（$n \neq 1$）
   • CSTR：$X = \frac{F_{A0} - F_A}{F_{A0}}$
2. 比较转化率：
   • 当$n>1$时，PFR的转化率公式中分母为正，且$\left( \frac{F_{A0}}{F_A} \right)^{n-1}$随$n$增大而增大，但整体增长速率慢于CSTR的线性关系，导致PFR转化率低于CSTR。
   • 当$n<1$时，PFR的转化率公式分母为负，$\left( \frac{F_{A0}}{F_A} \right)^{n-1}$随$n$减小而减小，PFR转化率反而高于CSTR。

关键结论

• 反应级数n>1时，CSTR的出口转化率更高，因此微观流体（PFR）的转化率低于宏观流体（CSTR）。