高考申論題
110年
[化學工程] 化學程序工業(包括質能均衡)
第 一 題
📖 題組：
化學氣相沈積法常被用在電子工業中形成薄膜。常見的一個化學氣相沈積的反應是以矽甲烷（SiH4）形成多晶矽薄膜，其反應之機制如下： SiH4(g) ⟺ SiH2(g)+ H2(g) SiH2(g)+ Site ⟺ SiH2(ads) SiH2(ads) → Si(s)+ H2(g) 其中(g)表示氣相，ads 表示吸附相，s 表示固相。雙箭頭表示達到平衡。根據實驗觀察，此一反應會受到氫氣的抑制。在 SiH4濃度高時，反應對於 SiH4而言，為零級反應（zero order），而當 SiH4濃度低時，反應對於 SiH4而言，為一級（first order）反應。
化學氣相沈積法常被用在電子工業中形成薄膜。常見的一個化學氣相沈積的反應是以矽甲烷（SiH4）形成多晶矽薄膜，其反應之機制如下： SiH4(g) ⟺ SiH2(g)+ H2(g) SiH2(g)+ Site ⟺ SiH2(ads) SiH2(ads) → Si(s)+ H2(g) 其中(g)表示氣相，ads 表示吸附相，s 表示固相。雙箭頭表示達到平衡。根據實驗觀察，此一反應會受到氫氣的抑制。在 SiH4濃度高時，反應對於 SiH4而言，為零級反應（zero order），而當 SiH4濃度低時，反應對於 SiH4而言，為一級（first order）反應。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
請將此反應機制，按照基本反應（elementary reaction）推導出反應速率以符合實驗之觀察。（20 分）
思路引導 VIP
思考流程： 這題是典型的非均相催化/表面反應動力學推導，需使用 Langmuir-Hinshelwood (L-H) 機制分析。
小題 (二)
請描述此一程序中需注意的工安與環保問題，及其處理方式。（10 分）
思路引導 VIP
思考流程：
- 辨識程序中的危害物質：