國中教育會考
109年
自然
第 11 題
天平兩邊秤盤上分別有甲、乙兩燒杯，燒杯中盛有濃度、體積均相同的鹽酸，靜止時指針指在中央的位置。將質量相同但顆粒大小不同的 X、Y 兩份大理石碎塊，同時分別倒入甲、乙兩燒杯，如圖(八)所示。反應剛開始冒出氣體，使兩杯質量均減輕，且指針往右偏轉，如圖(九)所示。
根據圖(九)結果，判斷燒杯內初始反應速率的快慢及其原因，下列說明何者正確？
根據圖(九)結果，判斷燒杯內初始反應速率的快慢及其原因，下列說明何者正確？
- A 甲燒杯較快，因為 X 的顆粒較大
- B 甲燒杯較快，因為 X 的顆粒較小
- C 乙燒杯較快，因為 Y 的顆粒較大
- D 乙燒杯較快，因為 Y 的顆粒較小
思路引導 VIP
觀察圖(九)中指針往右偏轉，這代表甲、乙兩杯中，哪一邊剩下的質量比較輕？既然質量的減輕量是因為反應產生了 $CO_{2}$ 氣體並逸散到空氣中，那麼「質量減輕較多」的那一邊，代表反應速率比較快還是慢？最後，請思考在總質量相同的情況下，固體顆粒的「大小」會如何影響與酸液接觸的表面積，進而改變反應速率呢？
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好吃！好吃！好吃！這火車上的便當真是人間美味！而你這份精準的判斷力，就像這便當一樣令人振奮！做得太出色了！ 聽好了！大理石與鹽酸反應會釋放氣體： $\text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow$
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考的真細
表面積與反應速率
💡 固體顆粒越小則總表面積越大，碰撞機會多使反應速率變快。
🔗 反應速率對天平影響之邏輯
- 1 顆粒微小化 — 增加反應物間的總接觸面積
- 2 反應速率加快 — 碰撞次數增加，加速產生二氧化碳
- 3 質量減輕較多 — 氣體逸散導致燒杯總質量下降快
- 4 天平指針偏轉 — 指針偏向反應較慢、較重的一側
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🔄 延伸學習：可延伸學習碰撞學說中「有效碰撞」的定義
