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化學反應工程學
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108年 - 108 公務升官等考試_薦任_化學工程:化學反應工程學#80501
> 申論題
題組內容
四、一不可逆(irreversible)、自催化(Autocatalytic)之基本反應(elementary reaction)A+R → 2R,其反應常數 k=1.0 L/mol.min,進料濃度為 C
A0
=0.99 M,C
R0
=0.01 M,出料端之 R 濃度為 0.9 M。試求下列各反應 器配置所需之系統滯流時間:
⑴以單一連續式攪拌槽反應器(Continuously Stirred Tank Reactor, CSTR) 所需之系統滯留時間(Resident time)。(10 分)
相關申論題
⑴其反應速率常數為 k,初始濃度為 CA0。試推導出以 CA0、n 與 k 表示 出反應之半衰期(t1/2,即反應由濃度 CA0進行 0.5CA0所需之時間)之 關係式。(10 分)
#328030
⑵下表為在不同時間下之 A 濃度,試估計反應級數,並找出反應速率常 數及其單位。(15 分)
#328031
二、不可逆反應 A+B→AB 在實驗中發現,AB 的產生速率和 A 濃度平方成 正比,與 B 濃度無關,試找出與此實驗觀察符合的反應機制。(25 分)
#328032
⑴繪出 0 至 150℃之平衡轉化率對溫度之關係圖。(10 分)
#328033
⑵若希望得到 A 轉化率為 0.8(相同 CA0),此反應以連續式攪拌槽反應 器(Continuously Stirred Tank Reactor, CSTR)、定溫(isothermal)塞 流反應器(Plug flow reactor, PFR)與絕熱(Adiabatic)塞流反應器, 何種反應器所需的體積最小?請詳細說明。(15 分)
#328034
⑵以一連續式攪拌槽反應器與一塞流反應器(Plug flow reactor, PFR)串 聯或並聯且無迴流(No Recycle),如何能達到最短之滯留時間?此滯 留時間為何?(15 分)
#328036
(四)在無 CO₂時,其推測反應機制(proposed mechanism)如下: 在穩態假設(steady-state approximation)下,請推導其反應速率式。
#557538
(三)若 k,每升高 10℃即變為四倍,請寫出可用來求得(活化能 activation energy)的方程式及 ,且此式中僅 為未知數。
#557537
(二)假設完整反應速率式為 d[O₃]/dt = ,求指數 b 的數值, 並計算 k。
#557536
(一)請判斷 Run 1 的表觀級數(apparent order),並計算 。
#557535
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