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101年 - 101 專技高考_化學工程技師：化學反應工程（亦稱化工動力學）#26342

科目：化學反應工程學 | 年份：101年 | 選擇題數：0 | 申論題數：5

試卷資訊

所屬科目：化學反應工程學

選擇題 (0)

申論題 (5)

一、考慮液相非等溫反應，A 為反應物，T 為溫度，X 為 A 的轉化率 = [（開始反應時 A 的濃度-反應後 A 的濃度）/開始反應時 A 的濃度]。如以 T 為橫軸，X 為縱軸，分別 畫出以下三種反應中 X 隨 T 的變化：(i)不可逆反應、(ii)吸熱可逆反應、(iii)放熱可 逆反應。前述三種反應中，如何選擇反應溫度可使反應器的體積最小？須敘明理由， 否則不予計分。（20 分）
二、一催化反應 X→ Y在批次（batch）反應器內進行。實驗結果顯示，所用觸媒的活性 隨時間遞減，且遞減速率正比於其活性，但與 X 及 Y 皆無關。若該反應為二階 （second order），求 X 的濃度隨時間變化的關係。（20 分） 
【已刪除】三、反應物 X 可能經由兩種途徑反應：(i) X⇔ Y ⇔ Z、(ii)X ⇔ Y與 X ⇔ Z；所有反應 都是可逆反應，且反應速率常數皆相同。如何由實驗數據判斷 X 是由那種途徑反應？ 如考慮液相化學反應：，應如何混合反應物 X 與 Y 以得到 最多的產物 Z？須敘明理由，否則不予計分。（20 分）
四、氣相反應2A → B 在一體積為 1 升的連續攪拌反應器（continuous stirred tank reactor， CSTR）內進行，A 的入口濃度固定為 1（莫耳/升）。在穩態條件下，吾人得到以 下四組實驗數據：(4.46, 0.9)、(0.37, 0.5)、(0.05, 0.2)、(0.01, 0.1)，其中每個括號內 的第一個數字為體積流率（升/時），第二個數字為 A 的出口濃度（莫耳/升）， 求該反應的反應速率。（20 分）
【已刪除】五、某一反應的反應速率倒數(-1/r)與其轉化率 X 的關係如下圖所示： 應如何串聯一個連續攪拌反應器（continuous stirred tank reactor，CSTR）與一栓流反 應器（plug flow reactor，PFR），並分別選擇兩者體積使其總體積為最小？（20 分）