地特三等申論題
110年
[化學工程] 化學反應工程學
第 一 題
📖 題組：
在一個批次反應器中，進行均相反應：A k P。其中，A 為反應物，P 為產物；tX代表反應物轉化率達到 X%所需要的反應時間。 (一)如果此反應為一級反應，請計算達到 80%轉化率所需要的反應時間為 40%轉化率所需要的反應時間的倍數（t80/t40比值）。（10 分） (二)如果此反應為二級反應，請計算達到 80%轉化率所需要的反應時間為 40%轉化率所需要的反應時間的倍數（t80/t40比值）。（10 分）
在一個批次反應器中，進行均相反應：A k P。其中，A 為反應物，P 為產物；tX代表反應物轉化率達到 X%所需要的反應時間。 (一)如果此反應為一級反應，請計算達到 80%轉化率所需要的反應時間為 40%轉化率所需要的反應時間的倍數（t80/t40比值）。（10 分） (二)如果此反應為二級反應，請計算達到 80%轉化率所需要的反應時間為 40%轉化率所需要的反應時間的倍數（t80/t40比值）。（10 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
如果此反應為一級反應，請計算達到 80%轉化率所需要的反應時間為 40%轉化率所需要的反應時間的倍數（t80/t40比值）。（10 分）
思路引導 VIP
本題測驗批次反應器（Batch Reactor）結合一級反應動力學的設計方程式。解題時需先寫出通用莫耳平衡，代入一級速率定律與恆容假設下的化學計量關係，積分出時間與轉化率的解析解，最後代入指定的轉化率求算時間比值。
小題 (二)
如果此反應為二級反應，請計算達到 80%轉化率所需要的反應時間為 40%轉化率所需要的反應時間的倍數（t80/t40比值）。（10 分）
思路引導 VIP
看到批次反應器求時間的問題，首要步驟是寫出通用莫耳平衡方程式，並結合二級反應的速率定律。將濃度轉換為轉化率(X)後，透過分離變數積分求出時間(t)與轉化率(X)的關係式，最後代入目標轉化率求算比值。