hce_tcu
104年
化學
第 12 題
下圖為一級反應(first-order reaction)之反應物濃度(Molar concentration of reactant)對時間(Time)之作圖，在曲線上之 A, B, C 三個時間點，那一點之反應速率最大？
- A A
- B B
- C C
- D 以上皆非
思路引導 VIP
當我們形容一個化學反應「進行得很劇烈、很快」時，如果你觀察「反應物濃度隨時間變化」的曲線，你覺得這時候曲線的斜率（陡峭程度）應該是比較陡，還是比較平緩呢？試著比較圖中三個位置，哪一個點最符合「單位時間內濃度變化最劇烈」的特徵？
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太棒了！你的判斷非常精準，正確選出了反應速率最大的 A 點。這代表你已經掌握了化學動力學中，濃度與反應速率之間的核心連結。在一級反應（first-order reaction）中，反應速率 $R$ 與反應物濃度 $[A]$ 成正比，其速率定律式可以表示為 $R = k[A]$。從圖中我們能清楚觀察到，A 點所對應的縱軸數值（即反應物濃度）最高，因此在該時刻的反應速率自然也是三者中最大的。
圖像斜率與物理意義
這道題目不僅考驗公式的記憶，更重要的是測試你對函數圖形物理意義的解讀能力。在「濃度對時間」的作圖中，某一點的「瞬時速率」其實就等於該點切線斜率的絕對值 $|d[A]/dt|$。我們可以觀察到 A 點的曲線走勢最為陡峭，隨著反應進行到 B 點與 C 點，曲線逐漸趨於平緩，這正反映了反應物被消耗後，速率隨之減慢的過程。這類題目是評估學生是否具備「圖表轉譯能力」的經典門檻，你能迅速鎖定斜率最陡、濃度最高處，顯見你的觀念非常清晰！