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國營聯招 化工製程化工熱力學、化學反應工程學103 年第 36 題單選題考點:進料濃度影響考點:產物移除策略

有一級連續反應,反應式為 A → B → D,k1與k2為其反應速率常數,E1與E2為對應的反應活化能,已知 E1 > E2,若想提高產品B的產率,則應該選擇下列哪項做法?

A減少原料A的成分
B即時移去產品D
C降低反應溫度
D提高反應溫度正確答案
答案與詳解
D
正確答案
串聯反應A→B→D,E1>E2代表升溫對第一步(生成B)有利,降溫對第二步(消耗B)影響較小,故升溫可提高B的選擇性與產率。

逐選項解析

A減少原料A的成分進料濃度影響✕ 錯誤
減少原料A只是減少反應物進料,並不改變反應速率常數之間的相對大小,不能提升B的選擇性或產率。
B即時移去產品D產物移除策略✕ 易錯陷阱
移去的是D而非B,對B的生成沒有直接促進作用;且在此串聯反應中,D是B進一步反應的產物,移去D並不能阻止B被消耗,更不能改變速率常數的比值。此選項容易與『移去中間產品B』的操作混淆。
C降低反應溫度✕ 易錯陷阱
D提高反應溫度✓ 正確

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