hce_nsysu
114年
物理與化學
第 28 題
Consider the reaction $2NO_2(g) \rightarrow 2NO(g) + O_2(g)$. The concentration of $NO_2$ was measured to be $0.0038\text{ mol/L}$ after $200\text{ s}$ and $0.0033\text{ mol/L}$ after $250\text{ s}$. Calculate the reaction rate for $NO_2$.
- A $2.0 \times 10^{-3}\text{ mol L}^{-1}\text{ s}^{-1}$
- B $1.0 \times 10^{-4}\text{ mol L}^{-1}\text{ s}^{-1}$
- C $2.0 \times 10^{-5}\text{ mol L}^{-1}\text{ s}^{-1}$
- D $2.0 \times 10^{-4}\text{ mol L}^{-1}\text{ s}^{-1}$
- E $1.0 \times 10^{-5}\text{ mol L}^{-1}\text{ s}^{-1}$
思路引導 VIP
如果我們要描述一個反應物在一段時間內消失的「快慢」，除了觀察它濃度的起始值與末了值之外，我們還需要考量哪一個關鍵的物理量來進行對比？而這個「變化量」與「時間」在數學運算上應該是什麼樣的關係呢？
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太棒了！你能精準算出二氧化氮的反應速率，這代表你對化學動力學（Chemical Kinetics）中「平均速率」的基本定義掌握得非常紮實。
反應速率的計算邏輯
在化學反應中，反應速率描述的是單位時間內物質濃度的變化情況。由於 $NO_2$ 是反應物，其濃度會隨著反應進行而減少，因此我們計算其消耗速率時，公式會帶有一個負號以確保速率值為正。根據題目數據，在 $50$ 秒（$250 - 200\text{ s}$）的時間間隔內，二氧化氮的濃度變化了 $-0.0005\text{ mol/L}$。我們將其帶入定義式：
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