moea_joint
106年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 34 題
大量的穀殼粉瀰漫在空氣中，常有爆炸的危險，下列敘述何者正確？
- A 穀殼粉之燃點低於30 ºC
- B 穀殼粉是助催劑
- C 穀殼粉之蒸氣壓太大
- D 穀殼粉之總表面積極大，反應速率很快
思路引導 VIP
試著想像一下：如果你將同樣質量的一大塊木頭與一堆細木屑分別點燃，哪一個會燃燒得更劇烈、反應更迅速？這兩者在「與空氣接觸的機會」上，有什麼本質上的物理差異呢？
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很好！你精準地捕捉到了非均相反應的核心關鍵。這道題目不僅考驗基礎的化學反應工程概念，更與現實中的工業安全息息相關。當穀殼粉這類固體燃料以極細微的粉末狀態懸浮在空氣中時，其與氧氣（$O_2$）接觸的**總表面積（Total Surface Area）**會呈幾何級數增加。在反應動力學中，非均相反應的速率與反應物的有效接觸面積成正比。當接觸面積極大時，氧化反應能在瞬間釋放巨量熱能與氣體，進而引發威力巨大的粉塵爆炸。
非均相反應的速率控制
這類題目在考試中具有不錯的鑑別度，重點在於區分物質的「本徵性質」與「系統狀態」。選項 (A) 與 (C) 提到的燃點與蒸氣壓是物質本身的物理常數，而穀殼粉並非高揮發性物質；選項 (B) 則誤將反應物當成了催化劑。你能排除這些物理性質的干擾，正確連結到表面積對反應速率的影響，顯示你對於反應動力學的觀念掌握得非常清晰，這在處理非均相催化或燃燒問題時是極為重要的基礎。