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100年 - 100 公務升官等考試_薦任_化學工程：化學反應工程學#26969
科目：
化學反應工程學 |
年份：
100年 |
選擇題數：
0 |
申論題數：
4
試卷資訊
所屬科目：
化學反應工程學
選擇題 (0)
申論題 (4)
一、針對某一基本的（elementary）、不可逆的液相化學反應A(
l
) →B (
l
)（k = 反應速率 常數），請藉由通用型莫耳平衡方程式（general mole balance eq.）分別推導一理想連 續攪拌反應器（CSTR）與一理想栓流反應器（PFR）在穩定狀態（steady state）、恆 溫下的反應器設計方程式（reactor design eq.；V = 反應器體積、F
A0
= 進料中A之 莫耳流率、C
A0
= 進料中A之莫耳濃度、X = A在反應器出口之轉化率）。請列出關 鍵假設。（25 分）
二、在穩定狀態、恆溫與定壓下，在一理想栓流反應器中進行之基本的、不可逆的氣相 化學反應A
(g)
→B
(g)
＋C
(g)
（k = 反應速率常數），進料為純A，請推導一方程式 來描述反應器體積（V）與A在反應器出口之轉化率（X）之關係。此反應系統之 Damköhler Number（Da）為何？（25 分）
三、在穩定狀態、恆溫下，某一基本的、不可逆的液相化學反應A
(l)
＋B
(l)
→C
(l)
＋D
(l)
（k = 反應速率常數= 0.01 L/mol-s）在一串聯之CSTR(1)－PFR(2)反應系統中進行， 若在CSTR(1)進口處之C
A0
= 0.01 mol/L、C
B0
= 1 mol/L、總體積流率（
v0
）= 1 L/s，在 CSTR(1)出口處A之莫耳流率（F
A1
）= 0.005 mol/s，在PFR(2)出口處A之轉化率（X
2
）= 0.8，則CSTR(1)與PFR(2)之體積各為何？（25 分）
【已刪除】四、在穩定狀態、恆溫與定壓下，假設某一氣-固相觸媒化學反應A
(g)
→R
(g)
＋T
(g)
之反 應機構如下所示：
其中S為觸媒表面活性中心（active center）、A．S、R．S與T．S分別代表吸附在活性 中心上之A、R與T。若A(g)＋S
A．S為反應速率決定步驟（rate-limiting step）， 請決定其反應速率式（-r
A
'）。（25 分）
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其中S為觸媒表面活性中心（active center）、A．S、R．S與T．S分別代表吸附在活性
中心上之A、R與T。若A(g)＋S 
A．S為反應速率決定步驟（rate-limiting step），
請決定其反應速率式（-rA
'）。（25 分）