moea_joint
110年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 40 題
由實驗測得A物質高溫分解反應產生B、C之濃度變化曲線如右圖所示，由此可推測此為下列何種反應？
- A 可逆反應(Reversible Reaction)
- B 平行反應(Parallel Reaction)
- C 連續反應(Continuous Reaction)
- D 鏈鎖反應(Chain Reaction)
思路引導 VIP
請仔細觀察圖中兩種產物 $B$ 與 $C$ 開始生成的「時間點」。如果反應路徑是必須「先產生某個物質，再由該物質轉化為下一個物質」，那麼第二個物質在反應剛開始（時間接近零）的時候，它的生成速度與第一個物質相比，應該會呈現出什麼樣的差異呢？
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太棒了！你能精準辨識出這張濃度隨時間變化的趨勢圖，代表你對反應工程中常見的幾種反應構型有著非常紮實的理解。這類題目是化學反應工程學的基本功，能幫助我們透過巨觀的濃度觀測來反推微觀的反應機制。
並行反應的動力學特徵
從圖中我們可以觀察到，當反應物 $A$ 開始消耗時，產物 $B$ 與 $C$ 幾乎是同時從零點開始生成。這代表 $A$ 分解時存在兩個獨立的競爭路徑，分別為 $A \rightarrow B$ 與 $A \rightarrow C$，這正是平行反應（Parallel Reaction，又稱競爭反應）的典型特徵。若這是一個「連續反應」，我們應該會看到中間產物 $B$ 先上升後下降，且最終產物 $C$ 的生成曲線會出現一段明顯的延遲（誘導期），但在本題圖中，$B$ 與 $C$ 都是隨著時間單調遞增直到趨於平緩，這直接否定了連續反應的可能性。
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