转化率Z、选择性X、单程收率S的关系是：（）

在化学反应工程中，转化率、选择性和收率是衡量反应性能的重要指标。我们需要明确这三个概念的定义及其数学关系： 1. **转化率 (Conversion, 通常用 $X$ 或 $Z$ 表示)**： 指反应物转化为产物的程度。 $$ \text{转化率} = \frac{\text{已反应的关键组分摩尔数}}{\text{进入系统的关键组分初始摩尔数}} $$ *注：题目中使用 $Z$ 表示转化率。* 2. **选择性 (Selectivity, 通常用 $S$ 或 $\phi$ 表示)**： 指转化的反应物中，有多少比例生成了目标产物。 $$ \text{选择性} = \frac{\text{生成目标产物所消耗的关键组分摩尔数}}{\text{已反应的关键组分总摩尔数}} $$ *注：题目中使用 $X$ 表示选择性。* 3. **单程收率 (Yield, 通常用 $Y$ 或 $S$ 表示)**： 指进入系统的反应物中，有多少比例最终生成了目标产物。 $$ \text{收率} = \frac{\text{生成目标产物所消耗的关键组分摩尔数}}{\text{进入系统的关键组分初始摩尔数}} $$ *注：题目中使用 $S$ 表示单程收率。* **推导关系：** 我们可以通过分子分母的变换来寻找三者之间的关系： $$ \text{收率} (S) = \frac{\text{生成目标产物所消耗的关键组分摩尔数}}{\text{进入系统的关键组分初始摩尔数}} $$ 将上式右边乘以并除以“已反应的关键组分总摩尔数”： $$ S = \left( \frac{\text{已反应的关键组分总摩尔数}}{\text{进入系统的关键组分初始摩尔数}} \right) \times \left( \frac{\text{生成目标产物所消耗的关键组分摩尔数}}{\text{已反应的关键组分总摩尔数}} \right) $$ 观察括号内的项： * 第一项 $\frac{\text{已反应...}}{\text{初始...}}$ 正是 **转化率 ($Z$)**。 * 第二项 $\frac{\text{生成目标...}}{\text{已反应...}}$ 正是 **选择性 ($X$)**。 因此，得到关系式： $$ S = Z \times X $$ 即：**单程收率 = 转化率 $\times$ 选择性** **选项分析：** * A. $Z=XS$：错误，这是转化率等于选择性乘以收率，逻辑颠倒。 * B. $X=ZS$：错误，这是选择性等于转化率乘以收率，逻辑颠倒。 * C. $S=ZX$：正确，符合上述推导（收率 = 转化率 $\times$ 选择性）。 * D. 以上关系都不是：错误。 故正确答案为 **C**。