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私醫聯招 普通化學｜第 364 題

108 學年度

若一反應 2 O3(g) → 3 O2(g) 之反應機制如下：(1) O3 ⇌ O2 + O；(2) O3 + O → 2 O2。已知 (2) 為速率決定步驟且 (1) 為一快速平衡步驟，則該反應速率式為何？
  1. rate = k[O3]
  2. rate = k[O3]2[O2]
  3. rate = k[O3]2[O2]-1
  4. rate = k[O3]2
提示
由速率決定步驟寫速率式，再用前面快速平衡消去中間物 O。
正確答案

正解：C

詳解
A. rate = k[O3] 只含一次方，未反映速率決定步驟中 O 的貢獻，錯誤。
B. rate = k[O3]2[O2] 的 [O2] 指數符號相反；快速平衡 K = [O2][O]/[O3] 使 [O] ∝ [O3]/[O2]，故 [O2] 應在分母。
C. 決速步 rate = k[O3][O]；由步驟(1)快速平衡 [O] = K[O3]/[O2]，代入得 rate = k[O3]2[O2]-1，正確。
D. rate = k[O3]2 少了 [O2]-1 這項抑制因子，不完整。

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