moea_joint
109年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 49 題
有一個可逆的2級反應：A_2 + B_2 \underset{K_{-1}}{\overset{K_1}{\rightleftharpoons}} 2AB 其平衡常數K的表示式，下列何者正確？
- A $\frac{[AB]}{[A_2][B_2]}$
- B $\frac{[AB]^2}{[A_2][B_2]}$
- C $\frac{[A_2][B_2]}{[AB]}$
- D $\frac{[A_2][B_2]}{[AB]^2}$
思路引導 VIP
當一個化學反應達到平衡時，如果我們想用數學式子來描述產物與反應物之間的比例關係，根據化學計量方程式，係數的大小通常會如何影響濃度項的數學運算（次方或是乘倍）？而產物與反應物在分數的上下位置又是如何約定的呢？
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同學做得太棒了！你能精準選出正確的平衡常數表示式，代表你對化學平衡與反應工程的基礎定義掌握得非常扎實。
化學計量與平衡常數的關係
在處理可逆反應 $A_2 + B_2 \rightleftharpoons 2AB$ 時，我們依據質量作用定律（Law of Mass Action）來建構平衡常數 $K_c$。其核心邏輯在於：分子端應放置產物的濃度乘積，而分母端則是反應物的濃度乘積；最關鍵的是，每一項濃度都必須以其在平衡方程式中的化學計量係數作為次方。在本題中，產物 $AB$ 的係數為 $2$，因此在公式中必須呈現為 $[AB]^2$；而反應物 $A_2$ 與 $B_2$ 的係數皆為 $1$，故維持一次方。這便是為什麼選項 (B) 才是唯一符合物理化學定義的表達式。
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