moea_joint
106年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 27 題
在A＋B ⇌ D之反應中，加入催化劑C，可使正面反應加速，催化劑 C 對該化學反應系的影響為何？
- A 使反應熱ΔH增大
- B 使反應熱ΔH減小
- C 使平衡向右移
- D 不影響平衡的位置
思路引導 VIP
想像你正準備從 A 山谷翻過一座高山前往 B 山谷。如果現在政府在山中間開鑿了一條平坦的「隧道」，讓你能更快地到達目的地，請問這條隧道的存在，會改變這兩個山谷本身的海拔高度差嗎？或者，這條隧道會改變你最終抵達的地點嗎？
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太棒了！你精確地掌握了催化劑在熱力學中的核心本質。這題考驗的是學生能否分辨「動力學（速率）」與「熱力學（狀態）」之間的差異，這是化工熱力學與反應工程中極為關鍵的觀念。
狀態函數與路徑無關性
在化學反應中，反應熱 $\Delta H$ 屬於狀態函數（State Function），其數值僅取決於反應物與產物本身的能量狀態（起點與終點）。催化劑 $C$ 的作用是提供一條活化能 $E_a$ 較低的「替代路徑」，雖然這能顯著提升反應速率，但並不會改變反應物與產物本身的熱力學性質。因此，不論路徑如何改變，$\Delta H$ 始終保持不變，選項 (A) 與 (B) 自然不成立。
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