一般警察人員考試四等考試-消防警察人員類別普通物理學概要與普通化學概要112 年第 39 題單選題
某反應其機制分兩步驟進行:(1) A + B → I,(2) B + I → C + D。關於此反應的敘述,下列何者錯誤?
A總反應式為 $A + 2B \rightarrow C + D$
BI 是反應的中間物
C反應速率定律式為 rate=k[B][I]正確答案
DB 的消失速率比 A 的消失速率還要快
C正確答案
多步驟反應的速率定律由「最慢步驟」決定,不能用中間物 I 表示,須改用反應物濃度。
為什麼答案是 C
速率定律式不可含中間物 [I]!須以反應物濃度表示。若第一步為決速步,rate=k[A][B];即使第二步為決速步,也要用前一步平衡代換掉 [I],不能直接寫 [B][I],故錯誤。
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完整詳解
Pro · 無限重點 多步驟反應的速率定律由「最慢步驟」決定,不能用中間物 I 表示,須改用反應物濃度。
看到速率定律式含中間物 [I],直接打叉!速率式只能用反應物濃度表示。
逐選項分析
A✕
兩步驟相加:(A+B) + (B+I) → I + C + D,消去中間物 I,得 A + 2B → C + D,正確。
B✕
I 在第一步生成、第二步消耗,不出現在總反應式中,正是「中間物 (intermediate)」的定義,敘述正確。
C✓ 正確
速率定律式不可含中間物 [I]!須以反應物濃度表示。若第一步為決速步,rate=k[A][B];即使第二步為決速步,也要用前一步平衡代換掉 [I],不能直接寫 [B][I],故錯誤。
D✕
由總反應 A+2B→C+D 的係數比,B 的消耗速率是 A 的 2 倍,所以 B 消失得比 A 快,敘述正確。
多步驟反應速率定律重點
| 概念 | 規則 | 本題應用 | 易錯點 |
|---|
| 決速步 | 最慢步驟決定整體速率 | 題目未明示,但速率式須以反應物表示 | 不能含中間物 |
| 中間物 | 生成後又被消耗、不出現總反應式 | I 即是中間物 | 不可出現在速率式 |
| 消耗速率比 | 依總反應式係數比 | B:A = 2:1 | 忘記加總兩步驟 |
最常見陷阱:把某一步驟的基本反應速率式誤當成整體速率定律式。中間物濃度無法實驗測得,故速率定律式必須以反應物濃度表示,含 [I] 就一定錯。