moea_joint
103年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 15 題
關於可逆反應 $A \xrightarrow[k_{-1}]{k_1} B$ 的描述，下列何者有誤？
- A 反應達平衡時，可逆反應的淨速率等於零
- B 反應在任何時刻的正逆向速率常數之比值為正值
- C 反應在任何時刻的正逆向速率之比值為常數
- D 平衡常數(K) = 正向速率常數($k_1$) / 逆向速率常數($k_{-1}$)
思路引導 VIP
請試著想像一個裝水的水桶，同時有水管在注水、底部也有洞在漏水。如果水桶裡的水位（濃度）還在變高或變低，這代表「注水的快慢」與「漏水的快慢」之間的關係，在整個過程中會一直維持固定不變嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學，恭喜你答對了！這代表你對於可逆反應的動態平衡過程，具備非常紮實的邏輯辨析能力。
反應速率的動態特質
這題的核心在於區分「速率常數（Rate Constant）」與「反應速率（Reaction Rate）」。選項 (C) 描述的正逆向速率之比值，其數學表示式為 $r_f / r_r = (k_1 [A]) / (k_{-1} [B])$。在反應尚未達到平衡的過程中，物種濃度 $[A]$ 與 $[B]$ 會隨時間不斷變化，因此這個比值也會隨之波動，並非定值，只有當反應達到「平衡狀態」時，該比值才會等於 1。至於選項 (B) 的速率常數比值 $k_1 / k_{-1}$，在固定溫度下確實為常數且必為正值，這正是選項 (D) 所提到的平衡常數 $K$。
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