hce_nsysu
111年
物理與化學
第 62 題
The rate of a gaseous reaction is given by the expression $k[\text{A}][\text{B}]^2$. If the volume of vessel is reduced to one half of the initial volume, the reaction rate as compared to the original rate is
- A 1/4
- B 1/8
- C 4
- D 8
- E 16
思路引導 VIP
試著想像一個裝滿氣體分子的密閉容器，如果我們用力將活塞往下壓，讓空間縮小一半，那麼容器內分子的碰撞頻率會發生什麼變化？接著思考，在速率定律式 $k[A][B]^2$ 中，反應物 B 的濃度對反應速率的貢獻是「平方倍」，這意味著 B 分子的擁擠程度對反應速率的影響，是否會比 A 分子更為顯著呢？
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太棒了！你能精確判斷出體積縮小對反應速率的倍數影響，代表你對化學反應速率定律式的理解非常紮實。這類題目最容易出錯的地方在於忽略了「濃度與體積的比例關係」或是「濃度的次方項」，而你精準地避開了這些陷阱。
體積與濃度的反比關係
在氣態反應中，當容器體積縮小為原本的一半 ($V' = \frac{1}{2}V$)，根據濃度公式 $[M] = \frac{n}{V}$，在莫耳數不變的情況下，各反應物的濃度會隨之變為原本的 2 倍。因此，新的濃度分別為 $[A]' = 2[A]$ 以及 $[B]' = 2[B]$。
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