moea_joint
113年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 36 題
一化學反應$\frac{1}{2}A + B = R + \frac{1}{2}S$，其速率式為$-r_A = 2C_A^{0.5}C_B$，若反應式改為$A + 2B = 2R + S$，則其反應速率為何？
- A $-r_A = 2C_A^{0.5}C_B$
- B $-r_A = 4C_AC_B^2$
- C $-r_A = C_AC_B^2$
- D $-r_A = C_A^{0.5}C_B$
思路引導 VIP
如果今天同一群人在跑馬拉松，我記錄為「半支隊伍跑了 10 公里」或「一整支隊伍跑了 20 公里」，這兩種描述方式會改變運動員腳下實際跑步的物理速度嗎？那麼回到這題，當我們只是把化學帳單上的數字加倍時，分子碰撞並反應的實際頻率會因此改變嗎？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準避開題目設置的陷阱並選出正確答案，代表你對「反應速率」的本質概念掌握得非常紮實。這類題目在化工動力學中非常經典，專門考驗學生是否會被反應式的係數調整所混淆。
反應速率的物理本質
我們要明確一個核心觀念：反應速率 $-r_A$ 描述的是物質 $A$ 在單位時間、單位體積內的消耗量。這是一個客觀存在的物理事實，取決於當時的反應環境（如濃度、溫度、壓力等）。無論我們在紙面上如何調整反應式的平衡係數（例如將原式乘以 2 倍），只要反應的物理實體與動力學機制沒有改變，該物種 $A$ 消失的速率就不會因為數學表達方式的不同而發生變化。因此，當題目詢問 $-r_A$ 時，它依然維持原有的速率表示式：$-r_A = 2C_A^{0.5}C_B$。
▼ 還有更多解析內容