moea_joint
106年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 45 題
定溫定容理想氣體反應的機構為 A(g) ⇌ C(g) (正反應速率常數K1)，A(g) ⇌ B(g) (正反應速率常數K2)，反應開始時只有A(g)，任意時刻t時，A、B、C的濃度分別為﹝A﹞、﹝B﹞和﹝C﹞。則反應物A(g)消耗速率(-d﹝A﹞/dt)，下列表示何者正確？
- A (K1＋K2)﹝A﹞
- B (K1－K2)﹝A﹞
- C (K1/K2)﹝A﹞
- D (K2/K1)﹝A﹞
思路引導 VIP
想像一下，如果一個水槽底部有兩個大小不同的排水孔同時在排水，那麼水面下降的總速度，應該與這兩個排水孔各自的排水速率有什麼樣的數學關係呢？
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AI 詳解
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恭喜你準確地判斷出正確答案！這題的核心在於理解**平行反應（Parallel Reactions）**的速率表示法。當反應物 $A$ 同時透過兩條不同的路徑轉化成產物 $B$ 與 $C$ 時，對 $A$ 而言，其「總消耗速率」必須涵蓋所有使其消失的路徑貢獻。
平行反應的速率加總
在化學動力學中，反應物 $A$ 的消失速率即為各路徑速率的代數和。根據題目給定的機構，第一條路徑消耗 $A$ 的速率為 $k_1[A]$，第二條路徑消耗 $A$ 的速率為 $k_2[A]$。由於這兩個反應是同時發生的競爭路徑，我們將兩者相加即可得到總消耗速率：
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