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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
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k
1
，R→S之 反應速率常數為k
2
，反應前A之濃度為C
A0
。當k
1
值極大，且又極大於k
2
時，試推導 CR及CS與反應時間t之關係。（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
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）
#82526
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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