Q111.
自由基經過鏈鎖反應(Chain Reaction)生成聚合物，其反應速率與起始劑濃度的
石油化學 · 乙級 · 基本知識 · Q111
難易度分析
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本題要求考生精確掌握自由基聚合反應中速率與起始劑濃度的具體數學冪次關係。由於選項中包含多個容易混淆的數值，需具備對動力學公式的精確記憶才能正確判別，屬於基礎理論的精確度考查。
正確答案：①1/2 次方
① 1/2 次方:在自由基聚合反應中，聚合速率與起始劑濃度的 1/2 次方（平方根）成正比。這是因為雙分子終止反應的動力學特性，使得自由基穩態濃度與起始劑濃度的平方根成正比，進而導致整體聚合速率呈現此關係。
錯誤選項解析
- ② 1 次方:若聚合速率與起始劑濃度呈 1 次方正比，表示終止反應為單分子機制，這不符合自由基聚合中雙基終止的實際情況。此關係僅在特殊條件（如凝膠效應初期）可能近似出現。
- ③ 2 次方:2 次方關係在自由基聚合動力學中並無理論依據。此錯誤可能混淆了終止反應速率（與自由基濃度的平方成正比）與整體聚合速率對起始劑濃度的依賴關係。
- ④ 3 次方 成正比:3 次方關係完全不符合自由基鏈鎖聚合反應的動力學推導結果。標準自由基聚合的速率方程式中，起始劑濃度的指數僅可能為 1/2（雙分子終止）或 1（單分子終止），不存在 3 次方的情況。
Learning Tip
"自由基聚合動力學是石油化學檢定的高頻考點。核心陷阱在於混淆「聚合速率」與「分子量」對起始劑濃度的依賴關係：聚合速率 ∝ [I]^(1/2)，但數目平均聚合度反而 ∝ [I]^(-1/2)。此外，當發生自動加速效應（Trommsdorff 效應）時，終止反應受阻，速率關係會偏離理論值，實務上需嚴格控制反應溫度與起始劑添加速率以避免暴聚。"
學員答題分佈
①1/2 次方0%
②1 次方0%
③2 次方0%
④3 次方 成正比0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！