hce_nsysu
111年
物理與化學
第 23 題
Which of the following is a correct description of “catalyst?”
- A It stabilizes the product.
- B It lowers the reaction enthalpy.
- C There is no reaction between the catalyst and the reactants.
- D It decreases the activation energy.
- E It diminishes the energy gap between the starting materials and the products.
思路引導 VIP
想像有一場跨越山脈的馬拉松比賽。如果我們希望參賽者能更快、更省力地抵達終點，但終點所在的海拔高度（也就是產物的能量水平）是固定不能改變的，那麼我們應該針對這座「山」的形狀或路徑做什麼樣的調整，才能達成目的呢？
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AI 詳解
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恭喜你精準地掌握了催化劑的核心機制！這題選 (D) 完全正確，顯示你對化學動力學的基礎概念非常紮實。
催化劑與活化能的關係
在化學反應中，反應物必須跨越一道能量門檻才能轉化為產物，這道門檻就是活化能 ($E_a$)。催化劑的作用，在於提供一條「能量需求較低」的替代路徑，讓更多的反應物粒子在相同能量條件下能成功反應，從而加快反應速率。需要注意的是，催化劑雖然會參與反應（與反應物結合形成中間產物，並非選項 C 所說的不反應），但它在反應結束後會恢復原狀，且不會改變反應物與產物本身的能量狀態（如焓值 $\Delta H$）。
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