Q187.
在15℃下450g 之A 氣體，經10min 後剩下410g，若溫度升至45℃時，則450g 之A 氣體，經10min 後將剩下多少g？
化工 · 丙級 · 普通化學 · Q187
難易度分析
4 / 5
本題考查溫度與反應速率之間的非線性關係，需運用特定化學方程式進行多步驟計算，且選項中包含容易誤導的線性比例陷阱，要求對概念有精確的掌握與計算能力。
正確答案：②130
② 130:130g 為正確答案。依據Arrhenius 方程式與氣體揮發速率隨溫度升高呈指數增加的原理，溫度每升高10℃，反應速率約增加2~3倍。15℃時10分鐘減少40g，45℃（升高30℃）時速率約增加至8倍左右，故減少量約為40×8=320g，剩餘450-320=130g。
錯誤選項解析
- ① 420:420g 的計算假設溫度升高僅造成極小影響，但實際上根據氣體蒸發速率與溫度的關係，溫度從15℃升至45℃會顯著加速氣體逸散，剩餘質量應遠低於此值。
- ③ 280:280g 的計算可能誤用線性比例關係，但氣體揮發速率與溫度並非線性關係，而是遵循指數型的阿瑞尼斯行為，因此此數值高估了剩餘質量。
- ④ 320:320g 的錯誤在於可能將「減少量」誤認為「剩餘量」，或誤用溫度比例（45/15=3倍）進行簡化計算，忽略了溫度對速率常數的指數影響。
Learning Tip
"本題核心考點為溫度對氣體揮發速率的影響。關鍵在於理解Arrhenius 方程式中速率常數 k 與溫度 T 呈指數關係（k = A·e^(-Ea/RT)），而非線性比例。常見陷阱是直接用溫度比值（45/15=3）進行簡化計算，這會嚴重低估速率變化。實務上，溫度每升高10℃，物理化學過程速率約增加2~3倍（范特荷夫規則），本題升高30℃，速率約增加2³~3³=8~27倍。"
學員答題分佈
①4200%
②1300%
③2800%
④3200%
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！