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102年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：34280
等 別： 三等考試
類 科： 化學工程
科 目： 化學反應工程學
考試時間： 2 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。
（請接背面）
全一張
（
正面
）
一、今有一催化反應
A→B
在流動系統中以下列速率反應式進行反應：
2
AA
A
A)CK(1
kC
r+
=−
其中 1
min1k −
=，mol/dm1K 3
A=。
當進料 A濃度為 2 mol/dm3，甚麼類型的反應器或反應器組合會有最小體積？
（每小題 10 分，共 20 分）
達50%轉化率。
達80%轉化率。
二、A發生下列反應生產所要之產物 B，A 也會反應產生 X和Y，X和Y皆為不要的
產物。（T為絕對溫度，單位為 K）（每小題 10 分，共 20 分）
2
A1AA1 CkrBA =−→
A2AA2 CkrXA
=
−
→
XA3AA3 CCkrYXA
=
−
→
+
其中：
)(mine5.0k 110,000/T-
1A
−
=
)(mine50k 120,000/T-
2A
−
=
)(mine100k 15,000/T-
3A
−
=
求B對不要的產物 X和Y的瞬間選擇率為多少？
若要得最大量的 B，應如何進行此反應？
102年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：34280
等 別： 三等考試
類 科： 化學工程
科 目： 化學反應工程學
全一張
（
背面
）
三、有一不可逆基本（elementary）氣相反應
CBA2
+
→
含100 kg 觸媒在填充床反應器中進行反應。進口壓力為 20 atm，出口壓力為 4 atm，
轉化率達 50%。今加入含有 200 kg 觸媒的連續攪拌反應器，且放置於填充床反應器
後端。連續攪拌反應器沒有壓力降、流率與溫度均不變。（每小題 10 分，共 20 分）
加入連續攪拌反應器後的最終轉化率。
有沒有更好的方法進行此反應，請說明。
四、有一恆溫氣相不可逆基本反應
CBA →
+
A的進料流率為 10 mol/min，A和B為等莫耳流率，A的進料濃度為 0.4 mol/dm3。
（每小題 10 分，共 20 分）
若在連續攪拌反應器中進行反應，欲達轉化率 90%所需要的反應器體積為多少？
若在栓流流體反應器中進行反應，欲達轉化率 90%所需要的反應器體積為多少？
min/moldm2k 3⋅=
K500T0
=
五、A和B反應生成 C、D和E，反應發生在填充床反應器中，觸媒沒有衰變且反應為
基本反應。可得到以下分布圖，X是轉化率，T是溫度，W是觸媒重量。
請回答下列敘述是正確或錯誤，並解釋原因。（必須回答原因才給分數。）
（每小題 5分，共 20 分）
從分布圖可得知此系統為絕熱，且若加入惰性物質會增加轉化率。
從分布圖可得知此系統若減少流率會增加轉化率。
從分布圖無法得知此系統若進料溫度增加，轉化率會上升或下降。
從分布圖可得知此系統有熱交換器，且熱量流率為
Kskg
kJ
500)T(1000
dW
dQ −=
0
X .4
W
500
T
W