所屬科目：化學反應工程學
一、當流體平行流經某一平板表面時，流體中的成分 A 會因平板表面的催化反應，而轉換 成 B：2A → B。某位工程師觀察到流體的流速很慢時，A 的消耗速率與其流體中濃度 成正比；而在流速很快時，消耗速率則與其濃度的平方成正比。所以該工 程師認為在低流速時，該化學反應是一級反應（first order），而在高流速時，該反應 是二級反應，所以結論是該化學反應的本徵反應級數與流速有關。你同意工程師的看 法嗎？是否有更合理的解釋？反應究竟是一級或二級？需論述理由。
二、一液相反應 A → B＋C，其反應速率式為
三、一多孔性固態觸媒催化之一次氣相反應 ，其本徵反應速率 mole/g catal-hr。該反應器考慮使用球狀觸媒密度ρ = 2.0 g/cm3 ；反應常數 liter/g catal-hr；反應物在觸媒內部有效擴散係數（effective diffusivity）D= 2.0 cm2 /hr。 決定適合觸媒的直徑大小範圍，以獲得最大的催化反應速率？
⑴計算該反應器的平均駐留時間（mean residence time：τ）。
⑵一個液相反應 A→ B，其反應速率式為 （mol/min-L），進料起始濃度為= 1 mole/L，在該反應器進行，估算其最終轉化率為何？
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成正比；而在流速很快時，消耗速率則與其濃度的平方
成正比。所以該工 程師認為在低流速時，該化學反應是一級反應（first order），而在高流速時，該反應 是二級反應，所以結論是該化學反應的本徵反應級數與流速有關。你同意工程師的看 法嗎？是否有更合理的解釋？反應究竟是一級或二級？需論述理由。
= 0.5 mole/m3 。為達到 85%轉化率，請設計一個最佳的連續（continuous） 反應系統，包含一或二個理想反應器，讓總反應器體積最小，則該最小總體積為何？ 需述明理由及計算過程。
，其本徵反應速率
mole/g catal-hr。該反應器考慮使用球狀觸媒密度ρ = 2.0 g/cm3 ；反應常數
liter/g catal-hr；反應物在觸媒內部有效擴散係數（effective diffusivity）D= 2.0 cm2 /hr。 決定適合觸媒的直徑大小範圍，以獲得最大的催化反應速率？
（mol/min-L），進料起始濃度為
= 1 mole/L，在該反應器進行，估算其最終轉化率為何？