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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_簡任_化學工程:高等化學反應工程學研究#80526
> 申論題
題組內容
三、氣體 A 在 500℃與某壓力條件下進行分解反應,依實驗觀察為一次反 應。某學者提出下列的反應機制:
請回答下列問題:
⑵試提出為更進一步驗證此機制可進行的實驗,及預期的實驗結果。 (10 分)
相關申論題
一、一不可逆(irreversible)之液相基本反應(elementary reaction)A+B →C 於一 絕熱之連續式攪拌槽反應器(Continuously Stirred Tank Reactor, CSTR)中進 行。此反應之反應熱為-6 kcal/mol,於300 K 之反應常數為0.01 liter/mole.s, 反應活化能為 10 kcal/mol。A 與 B 的比熱均為 15 cal/mol.K,C 的比熱為 30 cal/mol.K。若以相同莫耳濃度之 A 與 B 以 2 公升/秒與 CA0=0.1 M 的 條件注入反應器中。試計算達到 85%轉化率所需之反應器體積。(25 分)
#328233
二、一層流反應器(Laminar Flow Reactor, LFR)之長度為 L,軸向流速分 布可表示為: ,其中 v0 為體積流率,R 為反應器 之半徑,r 為反應器之徑向距離。試推導滯留時間分布(Resident time distribution function, E(t))。(25 分)
#328234
⑴試說明上述反應機制如何解釋實驗的觀察。(15 分)
#328235
⑴試推導出以 kg、kr與 CAb表示之反應速率式。(15 分)
#328237
⑵當系統處在外部質傳阻力極大(即反應速率相對快)的狀態時,試簡化 小題⑴之反應速率式,並由此簡化式說明此時觀察到的反應速率是由 反應或是由質傳控制。(10 分)
#328238
(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
(二)請說明在任何反應溫度下,(a)反應是否有可能比(b)反應更快(或更慢) 。
#557534
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