单选题
单程转化率、选择性与单程收率的关系是()。
A
单程转化率×选择性=单程收率
B
单程转化率×单程收率=选择性
C
单程收率×选择性=单程转化率
D
无任何关系
答案解析
正确答案:A
解析:
在化学反应工程中,**单程转化率**、**选择性**和**单程收率**是评价反应过程效率的三个核心指标,它们之间存在着明确的数学逻辑关系。
### 1. 定义解析
* **单程转化率 (Conversion, $X$)**:
指反应物在通过反应器一次后,被消耗掉的量占进入反应器时总量的百分比。
$$ X = \frac{\text{反应消耗的关键组分量}}{\text{进入反应器的关键组分总量}} \times 100\% $$
* **选择性 (Selectivity, $S$)**:
指转化为目标产物的反应物量占**所有已反应掉**的反应物量的百分比。它反映了反应生成目标产物而非副产物的能力。
$$ S = \frac{\text{转化为目标产物的关键组分量}}{\text{反应消耗的关键组分总量}} \times 100\% $$
* **单程收率 (Yield, $Y$)**:
指转化为目标产物的反应物量占**进入反应器时**反应物总量的百分比。它综合反映了原料的利用效率和反应定向生成目标产物的能力。
$$ Y = \frac{\text{转化为目标产物的关键组分量}}{\text{进入反应器的关键组分总量}} \times 100\% $$
### 2. 关系推导
我们将上述三个公式进行对比:
观察 **收率 ($Y$)** 的公式:
$$ Y = \frac{\text{转化为目标产物的量}}{\text{进料总量}} $$
我们可以将分子分母同时乘以“反应消耗的量”,从而引入转化率和选择性:
$$ Y = \left( \frac{\text{反应消耗的量}}{\text{进料总量}} \right) \times \left( \frac{\text{转化为目标产物的量}}{\text{反应消耗的量}} \right) $$
其中:
* $\frac{\text{反应消耗的量}}{\text{进料总量}}$ 即为 **单程转化率 ($X$)**
* $\frac{\text{转化为目标产物的量}}{\text{反应消耗的量}}$ 即为 **选择性 ($S$)**
因此,得出结论:
$$ \text{单程收率} = \text{单程转化率} \times \text{选择性} $$
即:
$$ Y = X \times S $$
### 3. 选项分析
* **A. 单程转化率×选择性=单程收率**:符合上述推导公式 $Y = X \times S$,**正确**。
* B. 单程转化率×单程收率=选择性:错误,变形后应为 $S = Y / X$。
* C. 单程收率×选择性=单程转化率:错误,变形后应为 $X = Y / S$。
* D. 无任何关系:错误,三者紧密相关。
### 结论
正确答案是 **A**。
相关知识点:
单程转率选率与收率关系诀
题目纠错
化工总控工理论题库
