化學工程 108 年化學反應工程學考古題（共 4 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
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第 1 題
A(l)+ 2B(l)→C(l)+ D(l)的不可逆液相反應，其對A 及B 的反應階次（Reaction
order）均為1，且其反應活化能（Activation energy）為10.00 kcal/mol，在
126.85℃時的速率常數（rate constant）為k = 0.002 m3/kmol．min。A 與B
的初始濃度分別為2.0 kmol/m3 及6.0 kmol/m3。假設無惰性溶劑。
㈠若反應在連續混合槽反應器（Continuously-stirred tank reactor, CSTR）
中進行，請建立其計量表（Stoichiometric table）。（10 分）
㈡請將反應速率式以A 之轉化率（Conversion）表示。（5 分）
㈢若體積流率為2 dm3/min，請計算於226.85℃下，欲達到80% A 之轉
化率，所需反應器的體積為何？（10 分）

第 2 題
不可逆液相反應（A(l)+ B(l)→C(l)+ D(l)）為一基本反應（Elementary
reaction），其速率常數（rate constant）為k，且於半批次反應器（Semi-batch
reactor）中進行反應，反應器中剛開始只有A，其濃度為CA0，體積為
V0，B 會以一定體積流率進料，其進料濃度為CB0，進料體積流率為v0。
㈠請分別針對A、B、C、D 推導其莫耳平衡方程式。（15 分）
㈡請說明如何獲得CA、CB、CC、CD。（10 分）

第 3 題
液相不可逆反應（A(l)+ B(l)→C(l)+ D(l)），於一批次反應器（Batch reactor）
中進行反應。
當初始A 與B 為等莫耳數時，獲得的數據如下，
CA(mol/dm3)
1.0
0.95
0.816
0.707
0.50
0.37
t(h)
0
0.278
1.389
2.78
8.33
16.66
當初始的A 與B 的濃度分別為0.01 mol/dm3 及1.0 mol/dm3 時，獲得的
數據如下，
CA(mol/dm3)
0.01
0.00847
0.00735
0.0526
0.0357
t(h)
0
1
2
5
10
㈠請求出其速率式。（15 分）
㈡請求出其動力參數。（10 分）

第 4 題
液相可逆反應（A(l)= B(l)），其為一基本反應（Elementary reaction），已知條件
為：焓（Enthalpy）：H0
A(298 K) = -40 kcal/mol; H0
B(298 K) = -60 kcal/mol；
比熱（Heat capacity）：CpA = CpB = 50 cal/mol．K 平衡常數：Ke = 100,000 at 298 K。
反應於絕熱條件下進行，以純A 為進料，進料溫度為300 K。
㈠請畫出A 平衡轉化率與反應溫度的關係。（15 分）
㈡請求出絕熱平衡溫度與其轉化率。（10 分）

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。