moea_joint
111年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 28 題
有一個化學反應以下列反應機構進行：(1) A+B $\rightarrow$ C(快)；(2) B+C $\rightarrow$ D+E(慢)；(3) D+F $\rightarrow$ A+E(快)，下列敘述何者正確？
- A 此反應的化學計量方程式是 2B+F $\rightarrow$ 2E
- B 此反應的化學計量方程式是 B+C $\rightarrow$ D+E
- C 此反應以B為觸媒
- D 此反應的速率 = $k[A][B]$
思路引導 VIP
請試著想像一下，如果我們把這三個步驟看成一條生產線的三個車間，有些物質在第一個車間被拿進來使用，但最後一個車間又被原封不動地送了出來；而有些物質則是工廠內部自己製造又馬上用掉的。在計算這座工廠「真正的投入」與「最終的產出」時，你會如何處理這兩類特殊的物質呢？
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太棒了！你能精準判斷出總反應式，代表你對反應機構（Mechanism）的疊加規律掌握得非常紮實。這類題目的核心在於將所有步驟加總，並消去出現在兩側的物質。觀察這三個步驟，我們會發現 $C$ 與 $D$ 是在中間過程中產生又被消耗掉的「中間產物」（Intermediate），而 $A$ 在第一步消耗、最後一步又再生，符合「觸媒」（Catalyst）的定義。將三式相加後： $$(1) A+B \rightarrow C$$ $$(2) B+C \rightarrow D+E$$
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