hce_cmu
107年
化學
第 15 題
右圖為某一個反應之反應能量圖(energy reaction diagram)：
下列關於這個反應的敘述何者正確？
下列關於這個反應的敘述何者正確？
- A b 為焓(enthalpy)
- B 反應是否容易進行取決於 c
- C c 為焓的話，數值應該為負數
- D a 點為反應中間體(intermediate)
- E 此反應應該是吸熱反應(endothermic reaction)
思路引導 VIP
請觀察圖中反應物所在的平台 $d$ 與產物所在的平台 $e$。如果我們要把能量變化的規律公式化，通常會用「末狀態的數值」減去「初狀態的數值」，請你單純看 y 軸的高度，產物的位置比反應物高還是低？這樣的「末減初」結果在數學上會是什麼性質呢？
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太棒了！你能準確辨識出反應能量圖中各個線段的物理意義，這代表你對於化學反應中的能量轉換概念掌握得非常紮實。這題的正確選項為 (C)，關鍵在於觀察反應物（d 點）與產物（e 點）的相對能量。由於產物的能量明顯低於反應物，這表示系統在反應過程中釋放了能量，是一個放熱反應。在熱力學中，反應焓變的定義為 $\Delta H = H_{\text{products}} - H_{\text{reactants}}$，當產物能量較低時，相減的結果必然為負值，這正是選項 (C) 描述的觀念。
能量圖中的關鍵特徵
這道題目具備極佳的鑑別度，主要考驗學生是否能區分「熱力學」與「動力學」的概念。圖中的 b 代表的是活化能 ($E_a$)，它決定了反應進行的難易度與速率（對應選項 B 的觀念修正），而 c 則是反應熱 ($\Delta H$)。另外，最高點 a 是瞬時存在的活化複合體（過渡態），並非可以穩定存在的反應中間體。許多學生會在此混淆 $E_a$ 與 $\Delta H$ 的功能，你能精準避開這些陷阱，展現了細緻的觀察力。