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化學反應工程學
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99年 - 99 高等考試_三級_化學工程:化學反應工程學#27675
> 申論題
一、有一化學反應 A → P,其為一級氣相不可逆反應(first order irreversible gas reaction), 在反應溫度 326.85℃時,其反應速率(reaction rate)比反應溫度 26.85℃時增快 500%,在同樣條件下,若反應溫度為 146.85℃時,可使反應速率較 26.85℃時增快 多少(%)?(20 分)
相關申論題
三、有一恆溫等壓反應器(300K, 1 atm),進行一液態均相且一級反應A → 2B,其反 應速率方程式為–rA = 2.0 CA [mol/m3 ·hr],如果進料為 10 [mol/m3 ],其中含 80%反 應物A及 20%墮性物質(Inert),進料體積流率為 50 m3 /hr進到一體積 100 m3 的連 續攪拌反應器(continuously stirred tank reactor, CSTR)中反應,請問反應物A的轉化 率(conversion)為多少?若將CSTR改為栓流式反應器(plug flow reactor, PFR),且 反應物A轉化率維持不變,則PFR反應器體積需為多少m3 ?(20 分)
#50482
四、有一液相反應A → P,在N個串聯(in series)等容量(equal volume)之連續攪拌反 應器(CSTR)進行,其反應速率為–rA = k CA,設轉化率為 80%,若k = 0.5 min-1 ,初 始反應物濃度CA0 = 2 莫耳/升(mol/L),體積進料流率v = 4 升/分鐘(L/min),試問 N = 2 及N = 3 時,其總滯留時間t(min)及總反應器體積分別為多少(L)?(20 分)
#50483
(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
(一)在同一圖上,半定量繪製 log k 對 1/T 的圖(Arrhenius 型式)比較相 對應之 k₁與 k₂。
#557533
(二)請詳細敘述步驟及說明:如何找出使所需 CSTR 體積最小的操作溫度。
#557532
(一)若在 400℃、相同進料與相同轉化率(60%)下,所需反應器體積為何?
#557531
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