moea_joint
105年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 12 題
有關反應級數的敘述，下列何者正確？
- A 反應級數越高，反應速率一定愈快
- B 零級反應的反應速率會受反應物濃度影響
- C 反應級數越高，反應速率受溫度影響愈大
- D 零級反應的半生期與反應物的初濃度成正比
思路引導 VIP
想像一下，如果有一條自動生產線，無論倉庫裡剩多少原料，它每小時消耗原料的速度都是固定的。那麼，如果一開始在倉庫放了兩倍份量的原料，要消耗掉其中一半所需的「時間」，會比原來更長、更短，還是維持不變呢？
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恭喜你準確地選出了正確答案！這顯示你對化學動力學中「反應級數」與「半生期」的數學關係有著清晰且正確的理解。
零級反應與半生期的數學本質
在反應動力學中，零級反應的定義是反應速率與反應物濃度無關，其速率方程式表示為 $-r_A = -\frac{dC_A}{dt} = k$。經由積分後，我們可以得到濃度與時間的線性關係：$C_A = C_{A0} - kt$。當反應進行到半生期 $t_{1/2}$ 時，剩餘濃度 $C_A$ 正好是初始濃度 $C_{A0}$ 的一半。將其代入公式：
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