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化學工程 106 年化學反應工程(亦稱化工動力學)考古題

民國 106 年(2017)化學工程「化學反應工程(亦稱化工動力學)」考試題目,共 4 題 | 資料來源:考選部

0 題選擇題 + 4 題申論題

考慮一在批式反應器(batch reactor)內進行之液態反應:R1 + 2R2 →P,其反應速率 對R1 與R2 而言皆為一階。令X 為時間t 時R1 的轉化率(fractional conversion),求X 隨時間變化的關係。(25 分)
以一階液態反應為例,證明在其他條件都相同的情況下,連續操作之完全攪拌反應 器(continuous stirred tank reactor)所需體積較栓流反應器(plug flow reactor)者為 大。(25 分)
考慮液態並聯反應: R1 + R2 →P,P 的生成速率為 2 1 ) ( ) ( P 2 1 R R 1 n n C C k dt d  R1 + R2 →Q,Q 的生成速率為 5.1 R 5.0 R 2 2 1 ) ( ) ( Q 2 1    n n C C k dt d 其中P 為所欲獲得的產物。若可選擇連續操作之完全攪拌反應器(continuous stirred tank reactor)或栓流反應器(plug flow reactor)進行反應,亦可以任何方式將R1 與 R2 加入反應器,則應選擇何種反應器?如何將R1 與R2 加入其中?(25 分)
氣相反應I 與II 於溫度T 及壓力P 下之反應速率r1 與r2 分別為 B 3 / 2 A 2 2 2 A 1 1 ) ( , ) ( C C k r C k r   ,其中k1 與k2 為反應速率常數,k2 > k1,CA 與CB 為 反應物的濃度。提高溫度對那個反應的影響較大?降低溫度對那個反應的影響較 大?提高壓力對那個反應的影響較大?降低壓力對那個反應的影響較大?(25 分)