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105年公務人員高等考試一級暨二級考試試題 代號：10520 全一頁
等 別：高考一級
類 科：化學工程
科 目：高等化學反應工程學
考試時間 ：3小時 座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。
（請接背面）
一、請敘述下列名詞之意涵：（每小題 5分，共 25 分）
內部有效因子（Internal effectiveness factor, η）
整體有效因子（Overall effectiveness factor, Ω）
滯留反應時間分佈（Residence Time Distribution, RTD）
瞬間選擇性（Instantaneous selectivity）
失控反應（Runaway reaction）
二、已知 A與B氣相反應物在觸媒上反應生成 C氣相產物之反應速率式為：
)PKPK/(1PkPr CCAABAA ++=
′
−
試建議一符合上述反應速率式之反應機構（reaction mechanism）及速率決定步驟（rate
determ ining step），並推導反應式。（註：推導過程可給予適當假設條件）（25 分）
三、一氣相基本反應（Elementary gas phase reaction）如下：
2A(g) → B(g) + C(g)
以純 A反應物為進料，在無壓降及恆溫（227℃）之填充床反應器中進行反應，其
反應參數如下： =
′
0
k0.007 dm6/(mol．s．g cat.) at 27℃；反應活化能(EA) = 40 kJ/mol；
v0 = 1 dm3/s；P0 = 10 atm
試計算達成 60%轉化率反應所需之觸媒重量(W)。（25 分）
四、試以圖式說明如何透過串級（in series）連續式絕熱反應器，將下列平衡反應之轉化
率提昇。
放熱反應（exothermic reaction）。（15 分）
吸熱反應（endothermic reaction）。（10 分）