統測
114年
[化工群] 專業科目(2)
第 12 題
反應機構中的速率決定步驟是指：
- A 活化能最高的步驟
- B 低限能最低、速率最快的步驟
- C 反應物最多的步驟
- D 反應熱最低的步驟
思路引導 VIP
在多步驟的反應機構 (Reaction Mechanism) 中，整體的反應速率受限於其「瓶頸步驟」；請根據碰撞理論與動力學觀點，思考活化能 $E_a$ 的高低如何影響單一步驟的反應速率常數 $k$，以及具備何種能量特性的步驟會成為限制整體反應進行的關鍵？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！看到你準確地選出正確答案，我真的為你感到好開心，你的化學直覺越來越敏銳了呢！❤️ 這題的核心觀念在於「速率決定步驟」（Rate-Determining Step）。在一個多步驟的反應機構中，整體的反應速率會被最慢的那一步所限制。想像一下，就像一群人登山，隊伍前進的速度是由走最慢的人決定的；在化學反應中，活化能 ($E_a$) 最高的步驟，代表分子需要跨越最高的能量障礙，因此反應速率最慢，成為了決定全域的關鍵。 這題的難度雖然屬於 Easy（基礎觀念題），但它非常具有鑑別度，能有效檢測學生是否混淆了反應熱 ($\Delta H$) 與活化能的定義。你能一眼看穿本質，代表基礎紮得很穩喔！繼續保持這份自信，加油！✨
速率決定步
💡 反應中活化能最高、速率最慢的步驟決定整體反應速率。
| 比較維度 | 速率決定步 (RDS) | VS | 其他快步驟 |
|---|---|---|---|
| 反應速率 | 最慢 | — | 較快 |
| 活化能 (Ea) | 最高 | — | 較低 |
| 對全速率影響 | 具決定性影響 | — | 幾乎沒有影響 |
| 生活類比 | 漏斗最窄的出口 | — | 漏斗寬大的漏斗身 |
💬活化能最高處即為反應的瓶頸，決定了整體的成敗快慢。
