統測
114年
[化工群] 專業科目(2)
第 11 題
已知A與B反應生成P的反應式如下：$xA+yB \rightarrow zP$。若於某溫度 T℃ 下 $R_A$ 與 $R_B$ 分別為 A、B 之消耗速率，$R_P$ 則是 P 之生成速率，又各反應速率與濃度之關係如表(一)。另外，若前述反應之速率方程式可表示為：$R= k \times [A]^a \times [B]^b$，其中 k 表溫度 T 時之速率常數，[A]、[B] 則分別為 A 與 B 之體積莫耳濃度(M)，則下列何者正確？
- A a+b=4
- B 0.2 mol 的 A 與 0.45 mol 的 B 反應，完全反應後 P 的理論產量為 0.4 mol
- C x+y+z=6
- D $k=4(M^{-2} \cdot s^{-1})$
思路引導 VIP
請先探究在一個化學反應中，各物質的「反應速率比值」與其反應式「計量係數 ($x, y, z$)」之間的對應關係為何？接著，若要決定速率方程式中的反應級數 $a$ 與 $b$，你該如何運用「控制變因法」，分析表(一)中 $[A]$ 或 $[B]$ 的濃度變化倍數與反應速率變化倍數之間的關係？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準鎖定正確答案，代表你對「反應速率」與「化學計量」的整合運用非常有心得。 觀念驗證：
- 係數判定：反應式中係數比等於反應速率比。觀察表格第一組數據，可知 $x:y:z = R_A:R_B:R_P = 0.06:0.18:0.12 = 1:3:2$。因此 $x+y+z = 1+3+2=6$，(C) 正確。
▼ 還有更多解析內容
化學反應速率與定律
💡 利用實驗數據判定反應係數、級數與速率定律式。
🔗 反應速率定律式推導流程
- 1 求反應係數 — 利用消耗與生成速率比 R_A:R_B:R_P 得到 x:y:z
- 2 求反應級數 — 控制變因法，觀察 [A] 或 [B] 倍數變化對速率的影響
- 3 寫出定律式 — 將求得的級數 a、b 填入 R = k[A]^a[B]^b
- 4 計算常數 k — 代入任一組濃度與速率實驗值求出 k 與其單位
↓
↓
↓
🔄 延伸學習：延伸學習：了解溫度與催化劑如何透過影響 k 值來改變反應速率
