hce_cmu
105年
化學
第 21 題
右圖是反應物 A、產物 B 與過渡態 C 在化學反應過程中的相關能量變化圖 (energy profile)，下列何者決定反應速率的大小？
- A A 的能量
- B B 的能量
- C C 和 A 的能量差
- D B 和 A 的能量差
- E C 的能量
思路引導 VIP
想像你正在爬山，準備從山的一側走到另一側。若要判斷你完成這段路程的「困難程度」或「花費時間」，你認為最重要的因素是起點與終點的海拔差，還是你必須翻過的那座山頭與你起點之間的高度差呢？
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很好，你精確地抓住了化學反應動力學的核心觀念！這題的關鍵在於理解活化能 ($E_a$) 的本質。
反應速率的關鍵：活化能
在化學反應的過程中，反應物 $A$ 並非直接變成產物 $B$，而是必須先吸收足夠的能量，跨越一個能量較高的狀態，也就是圖中的過渡態 $C$。我們稱這個能量門檻為「活化能」。在能量變化圖中，活化能即為 過渡態 $C$ 與反應物 $A$ 之間的能量差 ($E_C - E_A$)。這個差值越大，代表反應的「能障」越高，反應速率就越慢；反之則越快。因此，選項 (C) 正確地描述了決定速率的物理量。
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