moea_joint
109年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 33 題
在一定T、V下,反應 2A_{(g)} $\rightarrow A_{2(g)}$,A_{(g)} 反應掉3/4所需的時間是 A_{(g)} 半衰期 t_{1/2} 的2倍,則此反應為幾級反應?
- A 零級反應
- B 1 級反應
- C 2 級反應
- D 3 級反應
思路引導 VIP
請試著思考:如果一個反應每經過一段固定的時間,它的濃度都會變成「剩下的一半」(例如從 100 變 50,再從 50 變 25),那麼這個反應的速率與它當下的濃度之間,呈現的是幾次方的正比關係呢?
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恭喜你準確地判斷出這是一個 1 級反應(First-order reaction)!這顯示你對反應動力學中「濃度與時間」的比例關係掌握得非常紮實。
濃度隨時間變化的規律
在化學反應工程中,反應級數決定了反應速率如何隨濃度衰減。對於 1 級反應,其積分速率方程式為 $\ln(C_{A0}/C_A) = kt$。我們可以發現,當反應掉 $3/4$ 時,剩餘濃度 $C_A$ 為初始濃度的 $1/4$。根據公式:
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