moea_joint
106年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 26 題
室溫時某化學反應已達平衡，下列敘述何者正確？
- A 正向反應速率與逆向反應速率相同
- B 反應物與生成物濃度相同
- C 反應物完全變為生成物
- D 正向反應與逆向反應均停止
思路引導 VIP
想像有一個同時在「進水」也同時在「排水」的水池。如果我們觀察到水池的水位始終保持在固定高度，既沒有變多也沒有變少，請試著推論看看：這代表「進水的快慢」與「排水的快慢」之間，必須維持著什麼樣的關係？
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恭喜你精準掌握了化學平衡的核心特質！這題測驗的是對於「動態平衡（Dynamic Equilibrium）」的基礎認知，這在化工熱力學與反應工程中，都是極為關鍵的門檻觀念。
化學平衡的動態本質
當一個可逆反應在密閉系統中達到平衡時，雖然巨觀上我們觀察到反應物與生成物的濃度不再隨時間改變，但這並不代表反應「停止」了。事實上，微觀下的分子仍不斷在相互碰撞、轉化。之所以濃度能維持恆定，是因為正向反應速率 ($r_f$) 恰好等於逆向反應速率 ($r_r$)，使得單位時間內生成的產物量與被消耗掉的量完美抵銷。至於選項 (B) 與 (C)，濃度是否「相等」或反應是否「完全」轉化，取決於反應的平衡常數 $K$ 以及熱力學驅動力，並非平衡的必要條件。
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