Re: [解題] 請問有關國二下學期理化 反應速率的概念
※ 引述《youaresuck (345)》之銘言：
: 1.年級：國二下
: 2.科目：理化
: 3.章節：反應速率
: 4.題目：是非題: 低溫時 水蒸氣凝結成水的速度， 比高溫時凝結快 (答案為對)
: 5.想法：因為以碰撞學說來說，溫度變高反應變快，應該是不論吸熱或是放熱反應
: 若先將常溫水蒸汽凝結成水的反應表達成(液態水 + delta H <-----> 氣態水 可逆反應 )
: 溫度上升時以勒殺特略原理判斷出淨反應方向為向右(正反應方向)
: 再搭配碰撞學說 應該會得到以下結論 (以下稱水變氣為正反應 氣變水為逆反應)
: 1.溫度升高 正反應速率 > 逆反應速率 (樂沙特略)
: 2.高溫正反應速率 > 低溫正反應速率 (碰撞學說)--高溫時蒸發快
: 3.高溫逆反應速率 > 低溫逆反應速率 (碰撞學說)--高溫時凝結也快
: 如果以上結論正確，那麼此是非題答案應該是對阿?? 怎麼是否??
: 因為一直有印象是 溫度上升，正逆反應都變快，儘管兩個都變快，還是因為勒殺特略原
: 理判斷出方向，但是此觀點與答案相反，讓我百思不得其解
: <<<< 溫度上升時，不管吸熱反應或是放熱反應速率都變快>>>>
: 我認為 如果這句話成立 ，那麼此是非題答案就為 (X)
: 也就是低溫時 凝結速率比高溫慢
: 若觀念上有誤 還請各位指教
: 感謝大家!
先看清楚題目問題：
低溫時水蒸氣凝結成水的速度，比高溫時(水蒸氣凝結成水的速度)凝結快
那這時候其實你只要比較兩半反應的速度(也就是比較凝結反應的速度)
所以你可以直接看水在什麼條件之下凝結的速度會較快來判斷
此時不用考慮平衡情況，因為題目不是「高溫時的平衡與低溫時的平衡會向哪邊進行」
再來有一點要注意的是，勒沙特列原理是講平衡變化的部分
而一般條件是你反應要先達到平衡，此時你溫度改變的時候，反應會往吸(放)熱進行反應
但是如果在沒有達到平衡的情況下，
不可以直接以「溫度升高 正反應速率 > 逆反應速率」來做判斷
因為你只能判斷出「溫度升高後與溫度升高前比較，升高後時達到平衡產物會較多」
舉個常看到的例子：
在哈柏法製氨時，溫度一般會加熱到400度C，
但此反應在進行時，其實是一放熱反應。
也就是說，經過加熱之後，達到平衡後的產物其實會比加熱之前達到平衡的物少。
但是此時我們還是會加熱，因為加熱會使反應進行較快速。
此時的起始反應仍然是「正反應速率 > 逆反應速率」
並不會因為它是放熱反應就用勒沙特列原理判斷加熱後會是「逆反應速率 > 正反應速率」
然後碰撞學說的考量其實有些多餘，
因為在物理變化(相變)中的反應，
可以直接從分子與分子間的距離就知道這時候的分子是什麼狀態。
在化學反應考量碰撞學說是因為反應在進行時，
要先有分子間的接觸才有可能產生反應，
而反應速度與e^(-Ea/RT)有關主要是因為能量分佈的關係。
但是物理變化就不用理會這些分子會不會互相碰撞，
因為此時反應主要是分子是否有足夠的能量，
使之抵抗其它分子吸引力進而離開這群分子，
也就可以進行蒸發的反應。
如果真的想瞭解什麼狀況下水的平衡會往哪邊跑，
在熱力學應有一章在討論相變的部分，
如果真的想計算的話可以從這個角度去算水在不同溫度下的蒸氣壓是多少，
進而去推知什麼情況下水的蒸發凝結平衡應是往哪反向進行。
最後總結一下，
如果在教學的情況中，
要讓學生先瞭解題目，
讓學生明白這種情況不能使用勒沙特列原理，
然後可以教予學生哈柏法製氨的情況，
使學生知道有的題目中看的只是半反應速率，並不是都一定要看到反應平衡的狀況。
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