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化學反應工程學
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99年 - 99 高等考試_三級_化學工程：化學反應工程學#27675
科目：
化學反應工程學 |
年份：
99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、有一化學反應 A → P，其為一級氣相不可逆反應（first order irreversible gas reaction）， 在反應溫度 326.85℃時，其反應速率（reaction rate）比反應溫度 26.85℃時增快 500%，在同樣條件下，若反應溫度為 146.85℃時，可使反應速率較 26.85℃時增快 多少（%）？（20 分）
【已刪除】二、有一串聯反應
，反應速率常數分別為k
1
及k
2
，活化能分別為E
1
及E
2
，反應級數分別為n
1
及n
2
，若R為目標產物，且n
1
> n
2
，E
1
< E
2
，試規劃一最佳反應 器，並說明最適化操作條件，如反應濃度、溫度及進料方式等，以獲得最大R產物 。（20 分）
三、有一恆溫等壓反應器（300K, 1 atm），進行一液態均相且一級反應A → 2B，其反 應速率方程式為–r
A
= 2.0 C
A
[mol/m
3
·hr]，如果進料為 10 [mol/m
3
]，其中含 80%反 應物A及 20%墮性物質（Inert），進料體積流率為 50 m
3
/hr進到一體積 100 m3 的連 續攪拌反應器（continuously stirred tank reactor, CSTR）中反應，請問反應物A的轉化 率（conversion）為多少？若將CSTR改為栓流式反應器（plug flow reactor, PFR），且 反應物A轉化率維持不變，則PFR反應器體積需為多少m
3
？（20 分）
四、有一液相反應A → P，在N個串聯（in series）等容量（equal volume）之連續攪拌反 應器（CSTR）進行，其反應速率為–r
A
= k C
A
，設轉化率為 80%，若k = 0.5 min
-1
，初 始反應物濃度C
A0
= 2 莫耳/升（mol/L），體積進料流率v = 4 升/分鐘（L/min），試問 N = 2 及N = 3 時，其總滯留時間t（min）及總反應器體積分別為多少（L）？（20 分）
【已刪除】五、有一觸媒反應 A → B，其可能反應機構（mechanism）如下
假設A、B在觸媒表面活性點S（active site），皆為Langmuir等溫吸附特性，且KA及 K
B
分別為其之吸附（adsorption）與脫附（desorption）平衡常數，k
s
為觸媒表面反應 速率常數，請導出其反應速率方程式（rate equation）。（20 分）
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，反應速率常數分別為k1 及k2，活化能分別為E1及E2
，反應級數分別為n1及n2，若R為目標產物，且n1 > n2，E1 < E2，試規劃一最佳反應
器，並說明最適化操作條件，如反應濃度、溫度及進料方式等，以獲得最大R產物
。（20 分）
假設A、B在觸媒表面活性點S（active site），皆為Langmuir等溫吸附特性，且KA及
KB分別為其之吸附（adsorption）與脫附（desorption）平衡常數，ks為觸媒表面反應
速率常數，請導出其反應速率方程式（rate equation）。（20 分）