國營聯招化工製程化工熱力學、化學反應工程學111 年第 36 題單選題

有一液相反應A→C，其反應速率式為 $- r_{A} = k C_{A}^{2}$ ，在連續攪拌反應器(CSTR)中進行，入口處的轉化率 $X_{A 0} = 0$ ，出口處的轉化率 $X_{A} = 0.4$ ，若其他條件不變，反應器容積改為原來的5倍，其出口處A的轉化率 $X_{A}^{'}$ 為多少？

A0.33

B0.44

C0.55

D0.66正確答案

答案與詳解

正確答案

二階液相反應在CSTR中，體積放大5倍後求新轉化率，核心是CSTR設計方程式與二階速率聯立求解。

A0.33✕ 錯誤

0.33低於原本0.4，體積增大轉化率只會提升不會降低，此選項明顯不合理。

B0.44✕ 錯誤

0.44僅微幅提升，未正確反映5倍體積對二階反應CSTR的影響幅度，計算結果不符。

C0.55✕ 易錯陷阱

D0.66✓ 正確

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精選詳解

有一液相反應A→C，其反應速率式為 −rA​=kCA2​ ，在連續攪拌反應器(CSTR)中進行，入口處的轉化率 XA0​=0 ，出口處的轉化率 XA​=0.4 ，若其他條件不變，反應器容積改為原來的5倍，其出口處A的轉化率 XA′​ 為多少？