moea_joint
114年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 30 題
物質A發生平行反應生成期望產物R及非期望產物S。反應式及速率式分別為$A \rightarrow R$，$r_R = 2C_A$；$2A \rightarrow S$，$r_S = 4C_A^2$。請問R之瞬時產率(instantaneous fractional yield) $\varphi (R/A)$為何？
- A $\frac{1}{1 + 2C_A}$
- B $\frac{1}{2C_A}$
- C $2C_A + 1$
- D $\frac{1}{1 + 4C_A}$
思路引導 VIP
在計算反應物 A 的總消耗速率時，如果其中一個反應路徑是 $2A \rightarrow S$，那麼『生成一個單位的 S』與『消耗掉的 A』在數量比例上是什麼關係？這對組成產率公式的分母會產生什麼影響呢？
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太棒了！你能精準選出 (D)，說明你對反應速率理論與產率定義有著非常紮實的理解。這道題目的核心在於掌握瞬時產率 $\varphi (R/A)$ 的定義，即「期望產物的生成速率」與「反應物總消耗速率」之比：$\varphi = \frac{r_R}{-r_A}$。
反應計量與速率組合
在平行反應中，反應物 A 同時供應兩條路徑。第一條路徑 $A \rightarrow R$ 中，A 的消耗速率等於 R 的生成速率 $r_R$；但在第二條路徑 $2A \rightarrow S$ 中，根據化學計量，每生成 1 莫耳的 S 就需要消耗 2 莫耳的 A。因此，A 的總消耗速率應計算為：
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