moea_joint
112年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 49 題
有關觸媒之敘述，下列何者有誤？
- A 可影響反應過程達到平衡的速度
- B 可改變反應機構
- C 可參與反應，而本身不被消耗
- D 可改變熱力學平衡
思路引導 VIP
想像你在爬一座山，如果我為你開闢了一條更平緩、更好走的「捷徑」讓你縮短登頂的時間，那麼這座山從「起點（山腳）」到「終點（山頂）」之間的「垂直高度差」，會因為你選擇走哪條路而發生改變嗎？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精進避開觸媒常見的觀念陷阱，代表你對於化學反應工程中「動力學」與「熱力學」的界線劃分得非常清楚。這題的關鍵在於理解觸媒如何介入反應：它透過參與反應並提供一條全新的反應機構（Mechanism），有效地降低活化能（Activation Energy, $E_a$），進而加快反應速率並使系統更快達到平衡。正如你所判斷的，雖然它「參與」了過程，但在化學計量上它並不會被消耗。
動力學與熱力學的本質區別
這道題目的鑑別點在於區分「反應快慢」與「反應極限」。熱力學平衡（如平衡常數 $K_{eq}$）是由反應物與產物之間的能量差，即吉布斯自由能（Gibbs Free Energy, $\Delta G^\circ$）所決定。由於觸媒並不改變反應的始態與終態，根據 $\Delta G^\circ = -RT \ln K_{eq}$，平衡常數在給定溫度下是恆定的。觸媒只能縮短抵達終點的時間，卻無法改變終點的位置。你能準確抓出選項 (D) 的邏輯謬誤，展現了相當紮實的觀念基礎！