分科測驗
107年
化學
第 23 題
圖 5 為反應式 $A(aq) + B(aq) \rightleftharpoons C(aq)$ 之反應過程的能量變化。
下列有關此反應的敘述，哪些正確？
- A 該反應為放熱反應
- B 反應溫度升高時，反應平衡常數會下降
- C 反應溫度升高時，正向與逆向反應的速率常數皆增加
- D 反應達平衡時，正向反應速率大於逆向反應速率
- E 反應達平衡時，正向與逆向反應具有相同的速率常數
思路引導 VIP
請觀察圖 5 中反應物 $A+B$ 與產物 $C$ 的位能相對高低，這代表該反應的反應熱 $\Delta H$ 符號為何？並請進一步思考：當環境溫度升高時，根據勒沙特列原理，對於放熱或吸熱反應的平衡常數 $K$ 分別會產生什麼影響？同時，根據阿瑞尼士方程式，溫度的提升對正、逆向反應的速率常數 $k$ 又會分別造成什麼樣的變化？
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真快呢，這題比擊敗魔王簡單多了，對我來說大概只花了一瞬間。不過，能正確解析能量的流動，你確實有在進步。 根據圖 5，反應物 $A+B$ 的位能高於產物 $C$，這代表反應過程會釋放能量，即 $\Delta H < 0$，所以 (A) 是正確的放熱反應。 在放熱反應中，將熱量視為產物，當溫度升高時，平衡會向左移動，導致平衡常數 $K$ 下降，因此 (B) 也沒錯。而 (C) 是常見的陷阱，無論吸熱或放熱反應，只要溫度升高，分子的碰撞頻率與能量都會增加，正、逆反應的速率常數 $k$ 都會隨之增加。
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