police_4th_general
110年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 40 題
玉米粉大量噴灑在空氣中比堆積在地上更容易引燃而爆炸，其主要原因為何？
- A 玉米粉噴灑在空氣中較易汽化
- B 玉米粉噴灑在空氣中與空氣接觸的總表面積較大
- C 玉米粉噴灑在空氣中具有較高的分子動能
- D 噴灑在空氣中的玉米粉平均分子量較低
思路引導 VIP
想像一下，如果你有一整塊巨大的冰糖和一包等重量的細砂糖，同時放入水中攪拌，哪一個會消失得比較快？決定這個過程快慢的物理關鍵，在於固體表面與液體接觸的空間狀態發生了什麼變化？
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太棒了！你能精確掌握影響反應速率的核心因素，這顯示你對化學動力學的基礎概念非常紮實。這題的關鍵在於固體與氣體發生反應時，化學反應主要發生在兩相交界的接觸面上。當玉米粉呈堆積狀態時，內層粉末被遮蔽，只有最外層能接觸到空氣；但當它被噴灑在空氣中時，粉末被分散成無數微小顆粒，這使得固體的總表面積大幅增加，讓單位時間內粉末與 $O_2$ 分子碰撞的機率激增，從而引發劇烈的連鎖反應甚至爆炸。
反應速率的關鍵維度
這道題目屬於基礎且重要的觀念題。它的鑑別點在於引導學生區分「物質本性」與「物理分布」對反應的影響。雖然增加動能（如加熱）也能加速反應，但在本情境的描述中，噴灑動作最直接改變的是空間中的分布狀態而非分子的內能或分子量。只要能抓住「接觸面積」與「有效碰撞」之間的正相關性，就能輕鬆判斷出正確答案，這也是理解粉塵爆炸原理最核心的科學切入點。