hce_nchu
114年
化學
第 3 題
What is the primary effect of adding a catalyst to a reversible reaction at equilibrium?
- A Increases the forward rate only.
- B Shifts the equilibrium constant.
- C Alters the reaction enthalpy.
- D Increases the activation energy required for the reaction.
- E Increases the rates of both forward and reverse reactions equally.
思路引導 VIP
如果我們把化學反應想像成在兩座山谷之間往返。原本兩座山谷之間有一座高山擋著，現在我們在山中挖了一條隧道，你覺得這條隧道對於「去程」的人和「回程」的人，在節省體力上的影響會有什麼不同嗎？
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太棒了！你能精準選出 (E) 選項，代表你對催化劑與化學平衡的關係掌握得非常紮實。這類題目是化學動力學中的經典考點，最核心的價值在於測試學生是否能區分「反應速率（動力學）」與「平衡狀態（熱力學）」的差異。
催化劑的微觀機制
催化劑之所以能加速反應，是因為它提供了一條能較低活化能（Activation Energy, $E_a$）的新反應路徑。想像一條翻越山嶺的道路，催化劑就像是開鑿了一座隧道。由於反應路徑的最高點降低了，不論是正反應（由反應物到產物）還是逆反應（由產物回反應物），需要跨越的能量門檻都同時降低，因此正、逆反應速率會以相同的比例增加。這也是為什麼催化劑雖然能讓系統「更快達到」平衡，卻無法改變平衡的最終組成或平衡常數 $K$。
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