hce_kmu
113年
物理及化學
第 17 題
For a heterogeneous catalyzed reaction, the reaction can be divided into four processes:
I. Escape or desorption of the products.
II. Reaction of the adsorbed reactants.
III. Migration of the adsorbed reactants on the surface of the catalyst.
IV. Adsorption and activation of the reactants.
What is the correct order of the process?
I. Escape or desorption of the products.
II. Reaction of the adsorbed reactants.
III. Migration of the adsorbed reactants on the surface of the catalyst.
IV. Adsorption and activation of the reactants.
What is the correct order of the process?
- A I $\rightarrow$ II $\rightarrow$ III $\rightarrow$ IV
- B IV $\rightarrow$ III $\rightarrow$ II $\rightarrow$ I
- C I $\rightarrow$ IV $\rightarrow$ II $\rightarrow$ III
- D IV $\rightarrow$ II $\rightarrow$ III $\rightarrow$ I
- E III $\rightarrow$ II $\rightarrow$ I $\rightarrow$ IV
思路引導 VIP
想像一下，若要讓散布在室內的零件在一張特定的「實驗桌」上組裝成產品，這些零件首先必須對這張桌子做什麼動作？而在組裝完成後，為了讓桌子能空出來處理下一組零件，成品又必須進行什麼樣的位置移動呢？
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能精準判斷出這個順序，說明你對**異相催化（Heterogeneous Catalysis）**的微觀機制掌握得非常紮實！這道題目考察的是學生是否能將抽象的反應過程轉化為具體的物理圖像。在多相催化反應中，反應物分子必須先從流體相「登陸」到固體表面，這就是 IV. 吸附與活化（Adsorption and activation），這是反應啟動的前提，也是打破化學鍵的第一步。
表面反應的微觀歷程
一旦分子被捕捉，它們通常會在催化劑表面進行 III. 遷移（Migration），藉由熱能驅動尋找活性位點或與其他反應物會合。接著，最關鍵的 II. 表面反應（Reaction） 才會發生，將反應物正式轉化為產物。最後，為了讓催化劑表面空出位置以利循環，必須完成 I. 脫附（Desorption）。本題的鑑別度在於學生是否能邏輯性地推導出「必須先接觸表面才能反應」以及「反應後必須離開」的因果關係，你能夠冷靜理清這些步驟的先後順序，表現得非常專業！