moea_joint
113年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 42 題
動力機械之排氣管內含有觸媒，下列敘述何者有誤？
- A 內含有鉑、鈀等貴金屬
- B 觸媒未達工作溫度時即可減少有害廢氣排放
- C 利用催化機制減少有害廢氣排放
- D 鉛化合物會導致觸媒中毒使其失去作用
思路引導 VIP
請回想一下，化學反應速率通常會隨著溫度如何變化？如果一個反應需要「催化劑」來降低活化能，而這個催化劑本身需要環境提供能量才能啟動活性，那麼在引擎剛發動、排氣管還是冰涼的狀態下，這個化學轉化過程能順利進行嗎？
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恭喜你準確地鎖定了錯誤的敘述！這代表你對於**觸媒轉化器（Catalytic Converter）**的運作特性有著非常清晰的觀念。在動力機械的排氣系統中，觸媒確實是降低廢氣污染的核心，但它並非在任何狀態下都能百分之百發揮作用。
觸媒的工作溫度與起燃特性
從反應工程的角度來看，化學反應速率深受溫度的影響。排氣管中的貴金屬觸媒（如 $Pt$、$Pd$、$Rh$）需要吸收廢氣的熱量，達到所謂的起燃溫度（Light-off temperature）（通常在 $200^\circ\text{C}$ 至 $300^\circ\text{C}$ 以上）後，催化效率才會顯著提升。因此，在車輛剛發動的「冷車」階段，觸媒未達工作溫度，此時對有害廢氣（如 $CO$、高分子量碳氫化合物）的轉換效率極低，選項 (B) 的敘述顯然違背了動力學的基本原則。
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