高考申論題 113年 [化學工程] 化學程序工業(包括質能均衡、分析化學、儀器分析)

第一題

📖 題組：
乙酸甲酯（CH3COOCH3）水解屬於化學平衡反應，傳統製程設計無法提昇其反應轉化率，近年則採行催化蒸餾技術，可大幅促進水解反應之進行。 (一)請列出乙酸甲酯水解之化學反應式。（6 分） (二)請分別說明催化蒸餾技術及其適用特殊條件。（14 分）

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

請列出乙酸甲酯水解之化學反應式。（6 分）

看到乙酸甲酯水解，應立即回想酯類在酸或鹼催化下的平衡反應。重點在於正確寫出反應物（乙酸甲酯、水）與產物（乙酸、甲醇），並注意化學平衡符號的使用，以呈現其可逆性質。

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【考點分析】本題考察酯類水解的基本化學反應。由於題目背景提到「化學平衡」，作答時必須強調其可逆性。【理論/法規依據】

請分別說明催化蒸餾技術及其適用特殊條件。（14 分）

催化蒸餾（Reactive Distillation, RD）是程序強化（Process Intensification）的經典例子。思考時應從「單元操作的整合」切入：將「反應」與「分離」放在同一個塔內。關於適用條件，需考慮反應動力學與汽液平衡溫度的匹配程度。

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【考點分析】考察催化蒸餾（或稱反應蒸餾）的定義、優點及熱力學/動力學限制條件。【理論/法規依據】