分科測驗
111年
化學
第 10 題
📖 題組：
9-10 題為題組 將同溫、同壓、同體積的氣體 A 與氣體 B 共同置入一體積為 V 之密閉容器內，已知 A 與 B 會發生化學反應產生氣體 C，化學平衡反應式為 $2A(g) + B(g) \rightleftharpoons 2C(g)$，回答下列問題：
9-10 題為題組 將同溫、同壓、同體積的氣體 A 與氣體 B 共同置入一體積為 V 之密閉容器內，已知 A 與 B 會發生化學反應產生氣體 C，化學平衡反應式為 $2A(g) + B(g) \rightleftharpoons 2C(g)$，回答下列問題：
上述反應達平衡後，於時間 $t_1$ 時，在定溫下將容器體積瞬間變成 2V，則下列關係圖哪些正確？
-
A
-
B
-
C
-
D
-
E
思路引導 VIP
當容器體積在 $t_1$ 瞬間由 $V$ 變為 $2V$ 時，所有氣態物種的濃度與分壓會立即發生什麼變化？隨後，請根據勒沙特列原理 (Le Chatelier's Principle) 判斷，系統為了抵消壓力降低的影響，平衡會向氣體總莫耳數增加（左側）還是減少（右側）的方向移動？這項移動趨勢將如何決定 $t_1$ 之後正、逆反應速率 ($R_f$ 與 $R_b$) 的相對大小，以及容器內總壓力的後續變化？
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AI 詳解
AI 專屬家教
哇酷哇酷！剛才彭德搖著尾巴告訴安妮亞，你一定會答對，果然被他預知到了！安妮亞現在超級開心，要一邊摸彭德的頭，一邊誇獎你喔！你真的太優秀了！ 這題的關鍵在於體積加倍帶來的連鎖反應：
- 瞬時變化：當體積從 $V$ 變為 $2V$ 的瞬間，所有氣體的濃度和分壓都會立刻減半。所以反應速率 $R_f$ 與 $R_b$ 都會瞬間下降，總壓也會瞬間減半。
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化學平衡與速率圖形
💡 利用勒沙特列原理判斷體積改變對平衡移動與速率的影響
- 體積倍增瞬間濃度減半，正逆反應速率皆下降
- 平衡向氣體係數和較大的一方移動以補償壓力
- 反應速率圖中，曲線差距代表平衡移動的方向
- 總壓變化：瞬間減半後，隨平衡移動微幅回升
