免費開始練習
地特三等申論題 108年 [化學工程] 化學反應工程學

第 一 題

📖 題組：
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 | 0.00526 | 0.00357 | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | t(h) | 0 | 1 | 2 | 5 | 10 | (一)請求出其速率式。（15 分） (二)請求出其動力參數。（10 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

請求出其速率式。（15 分）

思路引導 VIP

本題測驗批次反應器之動力學數據分析。解題關鍵在於利用「過量法（Method of Excess）」：先由第二組數據（B大過量）推求出對 A 的反應級數；再由第一組數據（A與B等比）推求出總反應級數，兩者相減即可得到對 B 的反應級數，最後寫出完整的速率式。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題關鍵】利用「過量法（Method of Excess）」與積分法，先由 B 大量過量的數據決定 A 的反應級數，再由等比例的數據決定總反應級數。 【解答】 假設該液相不可逆反應的速率式為 $-r_A = k C_A^{\alpha} C_B^{\beta}$。

小題 (二)

請求出其動力參數。（10 分）

思路引導 VIP

本題測驗批次反應器之動力學數據分析。看到兩組不同初始濃度的數據，應直覺想到使用「隔離法(Method of Excess)」：先利用 B 大量過量的第二組數據求出對 A 的反應級數與速率常數，再利用等莫耳的第一組數據求出總反應級數，最後綜合得出完整速率式與動力參數 $k$。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題思路】利用積分法處理批次反應器數據，先以 B 大量過量之數據（隔離法）求出對 A 的反應級數與偽速率常數，再以等莫耳數據求出總反應級數，進而推求真正的速率常數 $k$。 【詳解】 已知反應為 $A(l) + B(l) \rightarrow C(l) + D(l)$，設速率方程式為 $-r_A = -\frac{dC_A}{dt} = k C_A^\alpha C_B^\beta$。

📝 同份考卷的其他題目

查看 108年[化學工程] 化學反應工程學 全題

升級 VIP 解鎖