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化學反應工程學
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98年 - 98 公務升官等考試_薦任_化學工程:化學反應工程學#33561
> 申論題
三、三個連續攪拌槽反應器(continuous stirred tank reactor)串連,三個反應槽體積相等,均 為 120 liter,於三個反應槽中均進行相同二階反應(second order reaction)A→B,其反 應速率常數為 20 liter/mol-min。於第一個反應槽 A 之進料速度為 27 mol/min,且無 B 之進料。若第一個反應槽出口產物的反應轉化率達 0.3 時,試計算第二個反應槽出口 產物的轉化率。(20 分)
相關申論題
一、某一材料X於材料Y中進行一級反應,產生生成物XY。該反應進行中,X需擴散進入Y 中,在溫度為 1000o C及 800o C時,其擴散係數分別為 0.7×10-13及 0.6×10-16 m 2 /s。擴散公 式依循阿瑞尼亞式(Arrhenius’ law)。氣體常數為 8.31 J/mol-K。試計算其擴散活 化能,及計算 1200o C時之擴散係數。(20 分)
#82524
二、一串聯反應為A→R→S,各反應均為一級反應。A→R之反應速率常數為k1,R→S之 反應速率常數為k2,反應前A之濃度為CA0。當k1值極大,且又極大於k2時,試推導 CR及CS與反應時間t之關係。(20 分)
#82525
四、一反應 2A+B↔S之速度反應式(rate equation)為rs=k1[A]2 [B]/(1+k2[B]),正反應及逆 反應之反應速率常數k1與k2表述如下:k1=104.2exp(-72.1 kJ·mol-1/RT) liter2 ·min-1·mol-2及 k2=103.4exp(-32.8 kJ·mol-1/RT) liter⋅mol-1,RT之單位為kJ/mol。反應開始時,反應中 含有極高濃度之A與B。試推導反應開始之rs與[A]之關係,及計算反應開始之反應活 化能。(20 分)
#82527
五、在一個三階反應 A→R 中,A 之半衰期為 40 min,A 之初始濃度為 0.6 mol/liter,試計 算該反應之反應速率常數。當 A 之初始濃度增為 1.2 mol/liter,請計算 A 之半衰期。 (20 分)
#82528
(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
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