hce_isu
107年
化學
第 11 題
已知反應 $A + B \rightarrow C + D$ 的速率定律式 $rate = k[A][B]$，$k = 100 M^{-1}s^{-1}$。假設進行該反應時，起始濃度$[A]_o = 0.001$ M，$[B]_o = 0.1$ M，則 _____。 (ln 2 = 0.693)
- A $100$ s 時，$[A] = 10^{-4}$ M
- B 偽一級(pseudo-first order)反應速率常數 $k_{obs} = 0.1 s^{-1}$
- C 此反應的半生期(half life)為 $0.0693$ s
- D 若將$[A]_o$ 提升為 $0.005$ M，反應的偽一級速率常數 $k_{obs} = 50 s^{-1}$
思路引導 VIP
請觀察題目給定的兩個起始濃度 $[A]_o$ 與 $[B]_o$，它們的數值差異達到了多少倍？如果在反應過程中，較小的那個反應物消耗了一半，那麼濃度較大的那個反應物，其濃度百分比變化會很顯著嗎？這對於我們簡化速率定律式有什麼啟發？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準選出 (C)，代表你對於偽級數反應 (Pseudo-order reaction) 的觀念掌握得非常紮實。這類題目在化學動力學中屬於中等難度的指標題，主要考驗學生是否能觀察出反應物濃度之間懸殊的比例關係，進而簡化複雜的速率運算。
偽一級反應的判斷與計算
在本題中，反應物 $B$ 的起始濃度 $[B]_o = 0.1 M$ 是 $A$ 的一百倍。在反應過程中，$A$ 即使完全耗盡，$B$ 的濃度變化也極其微小，因此我們可以將 $[B]$ 視為常數。這時速率定律式可改寫為：
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