高考申論題
107年
[環境工程] 環境化學與環境微生物學
第 一 題
📖 題組:
大氣中一氧化氮(NO)會與臭氧(O3)反應生成二氧化氮(NO2)及氧氣(O2),假如此反應的反應速率常數(k)為 1.8 × 10-12 e-1370/T,各化合物的標準焓值(enthalpy)如下表,請問: (一)此反應的活化能(activation energy)為何?(5 分) (二)此反應的焓值為何?屬於放熱反應還是吸熱反應?(5 分)
大氣中一氧化氮(NO)會與臭氧(O3)反應生成二氧化氮(NO2)及氧氣(O2),假如此反應的反應速率常數(k)為 1.8 × 10-12 e-1370/T,各化合物的標準焓值(enthalpy)如下表,請問: (一)此反應的活化能(activation energy)為何?(5 分) (二)此反應的焓值為何?屬於放熱反應還是吸熱反應?(5 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
此反應的活化能(activation energy)為何?(5 分)
思路引導 VIP
看到反應速率常數與溫度T呈指數關係,應立刻聯想到阿瑞尼斯方程式(Arrhenius equation)。透過對照題目給定公式的指數項與方程式標準式,即可結合理想氣體常數(R)推算出活化能(Ea)。
小題 (二)
此反應的焓值為何?屬於放熱反應還是吸熱反應?(5 分)
思路引導 VIP
考生看到此題應先寫出平衡的化學反應式,並利用「產物總生成焓」減去「反應物總生成焓」的公式來計算反應焓(赫斯定律)。需特別注意,題目雖未給定 O2 的焓值,但依據熱力學定義,自然界穩定存在的元素單質(如 O2)其標準生成焓為零,最後根據計算結果的正負號(負值為放熱,正值為吸熱)即可得出結論。