题目
在复杂反应体系中、如果主反应的级数高、则提高反应器内反应物的浓度可以提高反应选择性。A. 正确B. 错误
在复杂反应体系中、如果主反应的级数高、则提高反应器内反应物的浓度可以提高反应选择性。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
本题考查复杂反应体系中反应级数、反应物浓度与反应选择性之间的关系。解题思路是先明确反应选择性的概念,再分析主反应级数高时提高反应物浓度对主反应和副反应速率的影响,进而判断对反应选择性的影响。
1. 明确反应选择性的概念
反应选择性是指在复杂反应体系中,主反应产物的生成量与反应物转化总量的比值,它反映了反应朝着生成目标产物方向进行的程度。
2. 分析反应速率与反应物浓度的关系
根据质量作用定律,对于基元反应,反应速率与反应物浓度的幂次方成正比。设主反应的速率方程为 $r_{主}=k_{主}c_{A}^{n_{主}}c_{B}^{m_{主}}\cdots$,副反应的速率方程为 $r_{副}=k_{副}c_{A}^{n_{副}}c_{B}^{m_{副}}\cdots$,其中 $k_{主}$、$k_{副}$ 分别为主反应和副反应的速率常数,$c_{A}$、$c_{B}\cdots$ 为反应物的浓度,$n_{主}$、$m_{主}\cdots$ 和 $n_{$、$m_{副}\cdots$ 分别为主反应和副反应中各反应物的反应级数。
3. 考虑主反应级数高的情况
当主反应的级数高时,即 $n_{主}+m_{主}+\cdots$ 的值较大。此时,提高反应物的浓度 $c_{A}$、$c_{B}\cdots$,主反应速率 $r_{主}\}$ 的增加幅度会比副反应速率 $r_{副}$ 的增加幅度大。因为主反应速率与反应物浓度的高次幂成正比,而副反应速率与反应物浓度的低次幂(相对主反应而言)成正比。
4. 判断对反应选择性的影响
由于主反应速率增加幅度更大,主反应产物的生成量相对增加,而反应物转化总量也增加,但主反应产物生成量的增加消彼长关系使得反应选择性提高。