高考申論題
107年
[化學工程] 物理化學(包括化工熱力學)
第 四 題
下列連續反應為基本反應(elementary reactions):
kakb
A → I→ P
假如時間t=0時,[A]=[A]₀、[I]=0、[P]=0,又假設速率決定步驟(rate-determining step)為A→I 而且速率常數ka «k♭,試推導[P]與t之關係的近似解。(12分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
面對連續反應題型，應優先寫出各成份的微分速率方程式。看到 ka ≪ kb 且 A → I 為速率決定步驟，即暗示中間物 I 反應極快無法累積，應果斷採用「穩態近似法 (Steady-State Approximation)」或利用質量守恆定律推導近似解。
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【解題思路】利用連續基本反應的微分速率方程式，結合 $k_a \ll k_b$ 的條件引入穩態近似法（Steady-State Approximation, SSA）及質量守恆，即可推導出近似解。 【詳解】 已知：
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