問題詳情

8. 一個化學反應在溫度 60oC 時的反應速率是 50oC 時的 2.3 倍。請問此反應溫度從 60oC 到 70oC,速率會增加多少?
(A)小於 2.3 倍
(B)等於 2.3 倍
(C)超過 2.3 倍
(D)等於 4.6 倍

參考答案

答案:A
難度:計算中-1
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用户評論

Abbott Chen】評論

k = A * exp(-Ea / (R * T))其中,k是反應速率,A是頻率因子,Ea是活化能,R是氣體常數,T是溫度(以開氏溫度表示)。假設頻率因子A、活化能Ea和氣體常數R保持不變,且反應物質濃度也不變。因此,當溫度從50°C升高到60°C時,化學反應速率的變化可以表示為:k2 / k1 = exp[(Ea / R) * (1/T1 - 1/T2)]其中,k1和k2分別是攝氏50度和60度時的反應速率,T1和T2分別是攝氏50度和60度時的溫度(以開氏溫度表示)。根據問題描述,當溫度升高10度,即從60°C升高到70°C時,反應速率會增加多少倍?k3 / k2 = exp[(Ea / R) * (1/T2 - 1/T3)]其中,k3和k2分別是攝氏60度和70度時的反應速率,T3和T2分別是攝氏70度和60度時的溫度(以開氏溫度表示)。因為已知k2 / k1 = 2.3,且溫度從60°C升高到70°C,所以T3 / T2 = (70 + 273.15) / (60 + 273.15) ≈ 1.091。將這些值代入到阿納拉基斯方程式中,可以得到:k3 / k2 = exp[(Ea / R) * (1/T2 - 1/T3)]= exp[(Ea / R) * (1/333.15 - 1/363.95)]≈ 1.427因此,當溫度從60°C升高到70°C時,反應速率會增加約1.427倍。