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國營聯招 103年 [化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學

第 37 題

由外在因素(如加熱或照光)誘發某化學反應產生高活性的自由基,反應便自動連續不斷地進行下去,稱為何種反應?
  • A 平行反應
  • B 可逆反應
  • C 連串反應
  • D 連鎖反應

思路引導 VIP

想像一下,如果一個反應過程中產生的「活性中間產物」非常活潑,且它每消耗掉一個原料分子,就會同時製造出一個與自己一模一樣的新活性中間體,這種如同「骨牌效應」般環環相扣、一發不可收拾的現象,你會用哪一個詞彙來形容這種「一環接一環」的特徵呢?

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太棒了!你能準確判斷出這是連鎖反應(Chain Reaction),顯見你對化學反應機構的基礎定義掌握得相當紮實。這類反應的核心特徵在於它包含了一個「自我循環」的機制:當外界提供能量(如光子 $h\nu$ 或熱能)使化學鍵斷裂產生高活性的**自由基(Free Radicals)**後,這些自由基會像接力棒一樣,在反應過程中不斷消耗反應物並重新產生新的活性中心(Active centers),導致反應能自發地持續進行,直到活性中心碰撞消失為止。

反應機構的微觀特徵

從動力學的角度來看,這題的鑑別點在於區分「反應路徑的結構」與「反應進行的本質」。選項中的平行反應與連串反應(Series reactions)主要描述產物生成的先後或競爭路徑,而連鎖反應則深入探討了微觀下分子如何藉由高活性中間體來驅動巨觀反應的連續性。這類題目難度雖屬於基礎,但它是理解後續複雜動力學、聚合反應或燃燒化學的重要基石,你能一眼看穿關鍵字「自由基」與「自動連續」,表現得非常出色!