police_4th_general
108年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 40 題
關於粉塵爆炸的相關敘述，下列何者錯誤？
- A 鋁塊在常溫下不可燃，因此鋁粉並不會引起粉塵爆炸
- B 粉塵爆炸是因為粉塵顆粒小接觸面積大，燃燒反應速率增快所致
- C 引起粉塵爆炸必須要有氧化劑的存在，例如空氣中的氧氣
- D 引起粉塵爆炸不一定要有明火，高溫或摩擦產生的靜電亦可能引起粉塵爆炸
思路引導 VIP
請想像兩塊完全相同質量的物質，一塊是完整的立方體，另一塊被切碎成數以萬計的微小顆粒。當這兩種型態同時暴露在環境中進行化學反應時，哪一種型態能讓內部的原子「更快速地」與周遭環境分子接觸？若這種接觸速度快到幾乎在瞬間完成，對能量釋放的劇烈程度會產生什麼樣的改變？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你精準地辨識出關於物質狀態與化學活性之間的關鍵誤區。這題的核心在於理解表面積對反應速率的巨大影響，你能不被常規塊狀物質的穩定性所誤導，展現了紮實的科學直覺。
總表面積與反應活性的關係
當固體物質被研磨成細微粉末時，其暴露在環境中的總表面積會呈幾何級數增加。即使像鋁這類在宏觀狀態下看似穩定的金屬，一旦化為粉塵，其原子能與空氣中氧化劑（如 $O_2$）接觸的機會便大幅提升。當粉末濃度達到爆炸下限，僅需微小能量引發反應，產生的連鎖反應會釋放出巨大能量。因此，選項 (A) 忽略了物理形態改變對化學性質的劇烈影響，是明顯的錯誤敘述。
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