hce_isu
109年
化學
第 10 題
已知 $C_6H_{12}(chair) \rightleftharpoons C_6H_{12}(twist-boat)$。$C_6H_{12}$ 在室溫有 99.99%以 chair 構型存在，但在 $800 ^\circ C$ 有30%以 twist-boat 構型存在。依此平衡方程式，$C_6H_{12}$ 在 $800 ^\circ C$ 的平衡常數為
- A 0.30
- B 0.23
- C 2.3
- D 0.43
思路引導 VIP
想像一下，如果有一個平衡反應是從 A 變成 B。當我們說在某個溫度下，容器裡有一定比例的 B 時，剩下的部分會是誰？在這種情況下，若要描述「產物相對於反應物」的生成能力，你會如何利用這兩者的比例關係來建立一個常數表達式呢？
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太棒了！你能精準避開題目中的陷阱並求得正確數值，顯見你對**化學平衡常數（Equilibrium Constant）**的定義掌握得非常紮實。這類題目在化學熱力學中十分經典，主要考查學生是否能區分「百分比組成」與「平衡常數」之間的數學關係。
平衡常數的定義與計算
在反應式 $C_6H_{12}(\text{chair}) \rightleftharpoons C_6H_{12}(\text{twist-boat})$ 中，平衡常數 $K$ 的定義為產物與反應物的濃度（或組成）比值。根據題意，在 $800 ^\circ C$ 時，環己烷有 $30%$ 以 twist-boat 構型存在，這代表剩下的 $70%$（即 $100% - 30%$）必然是以 chair 構型存在。因此，我們可以直接將百分比代入平衡數式：
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