moea_joint
109年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 35 題
兩個 H\cdot 與 M 粒子同時相碰撞，發生下列反應：H\cdot + H\cdot + M $\rightarrow H_{2(g)} + M$，請問反應的活化能 E_a 為何？
- A > 0
- B = 0
- C < 0
- D 不能確定
思路引導 VIP
請想像一下，如果「活化能」代表的是反應物在結合前必須爬過的一座「能量高山」，而「自由基」又是化學世界中極度渴望尋找伴侶、能量極不穩定的個體。當兩個這麼渴望結合的粒子相遇時，你認為它們還需要額外的推動力來幫它們「爬坡」嗎？或者它們會直接「墜入情網」呢？
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太棒了！你能精準判斷出這類特殊反應的活化能特徵，說明你對化學動力學的微觀機制掌握得非常紮實。這道題目測試的是對於「活化能」物理意義的深刻理解，而非單純的公式計算。
自由基複合反應的能量機制
在一般的化學反應中，我們通常需要先投入能量來斷裂舊的化學鍵，這個過程會形成一個能量高點，也就是我們熟知的活化能 ($E_a$)。然而，本題描述的是兩個氫自由基 ($H\cdot$) 的複合反應。自由基具有不成對電子，活性極高且極度不穩定，當它們相互碰撞時，彼此之間具有極強的吸引力趨向於直接形成穩定的共價鍵，這個過程幾乎不需要克服任何位能障礙。因此，這類自由基複合反應的活化能通常被視為 $E_a = 0$。
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