化學工程 96 年化學反應工程學考古題（共 5 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/chemical-engineering/96-%E5%8C%96%E5%AD%B8%E5%8F%8D%E6%87%89%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E5%AD%B8

第 1 題
考慮以下反應步驟：

每一步驟均為一次反應，其中各反應常數為：
ln k1 = -25000/(1.987 * T) + 18.8；ln k2 = -30200/ (1.987 * T) + 21.1；
ln k3 = -26020/ (1.987 * T) + 18.0
選擇率S 定義為B 產生之莫爾數除以C 產生之莫爾數。從經濟面的考量，欲獲得最
高之選擇率，則：
㈠選擇一栓流反應器（PFR）或是連續攪拌反應器（CSTR）較好？（需輔以計算述
明理由始予計分）（10 分）
㈡在可允許的操作溫度範圍內，在同一反應器中，反應溫度要選擇較低或較高？（需輔以
計算述明理由始予計分）（10 分）

第 2 題
一個液相反應其反應速率式如下：
-rA = 0.325 CA (mole/min-L)，進料起始濃度為CAo ＝ 1 mole/L
㈠若使用一PFR 其駐留時間（residence time）為12 分鐘，計算其最終轉化率。（6 分）
㈡若使用一CSTR 具相同之駐留時間（12 分鐘），計算其最終轉化率。（6 分）
㈢若使用一非理想反應器，其駐留時間曲線（RTD）分布如下表，計算其最終轉化
率。（8 分）
駐留時間
t (min)
0
3.5
7.0
10.5
14.1
17.6
21.2
24.6
機率 E
0
0
0.052
0.114
0.077
0.028
0.0125
0

第 3 題
在一slurry（固液混合漿料）反應器中使用直徑約為3 mm 之多孔性粒子觸媒，獲得
80 %之轉化率。分別對以下觀察的現象，說明其原因：
㈠當攪拌轉速增加二倍時，轉化率提高。當轉速再增加二倍時，轉化率卻不再變化。
（8 分）
㈡在保持觸媒總重量不變的條件下，改用直徑約為6 mm，化學組成相同之觸媒粒
子時，轉化率降低。（8 分）
㈢當反應溫度提高10 K，反應速度提高了三倍。（4 分）
A
B
C
k1
k2
k3
96年特種考試地方政府公務人員考試試題
類  科： 化學工程

第 4 題
對於一不可逆反應，A→B，-rA = kCA，在一絕熱CSTR 反應器中進行，CAo = 2.0 mole L-1，
進料溫度為300 K。當平均駐留時間為4 min，反應器溫度為350 K，轉化率為50 %。
㈠計算在350 K 之k 值。（10 分）
㈡流體之平均體積比熱 ρCP = 103 cal/L。計算該反應之反應熱。（10 分）

第 5 題
化合物 A 催化去氧形成 D 之反應推測係經由以下步驟：
A + S ↔ AS
AS ↔RS
RS → D + O2 + S （速率決定步驟）
其中R 為中間體，S 代表觸媒表面活性基。
㈠演導出Langmuir-Hinshelwood 反應速率式。（10 分）
㈡根據以下反應速率數據決定反應常數。（10 分）

此外，D 分壓對反應速率無關。

PA (bar)
0.72
0.72
2.2
4.4
PO2 (bar)
1.1
4.1
4.1
4.1
rate (mole/g-catal-hr)
0.304
0.320
0.496
0.524

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。