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國營聯招 化工製程化工熱力學、化學反應工程學113 年第 40 題單選題考點:零級反應特性考點:一級反應特性

在一反應中,不論反應物初始濃度為何,在相同時間與溫度條件操作下,若反應物所消耗的濃度皆為定值,試問其反應級數為何?

A零級反應正確答案
B一級反應
C二級反應
D三級反應
答案與詳解
A
正確答案
「消耗濃度為定值」代表反應速率不隨濃度改變,恆為常數,此為零級反應的絕對特徵。

逐選項解析

A零級反應零級反應特性✓ 正確
零級反應速率方程式為 -dCa/dt = k,積分得 ΔCa = kt。在相同時間與溫度下,消耗濃度 ΔCa 恆為定值 kt,與初始濃度無關。
B一級反應一級反應特性✕ 易錯陷阱
一級反應的消耗濃度 ΔCa = Ca0(1 - e^-kt),與初始濃度 Ca0 成正比。一級反應的特徵是「半衰期」為定值,而非消耗濃度。
C二級反應✕ 錯誤
D三級反應✕ 錯誤

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