催化劑之作用；綠色化學（原子經濟與污染控制）：練習題

下列哪種反應類型在生成目標產物時，理論上的原子經濟（Atom Economy）必定是 \(100\%\)？

沸石（Zeolites）在石油化工中常用作催化劑。從綠色化學的角度看，沸石作為多相催化劑（Heterogeneous catalyst）的主要優點是什麼？

下列哪些做法符合綠色化學中的「污染控制」或「提高原子經濟」原則？
(1) 開發新型催化劑，使原本無用的副產物能轉化為高價值的化學品。
(2) 在反應中使用過量的廉價反應物，以確保昂貴原料的百分產率達到最高。
(3) 重新設計合成路徑，利用加成反應取代取代反應，以減少副產物的生成。

以下哪項關於催化劑在工業生產中的作用，最能體現綠色化學中的「效率」原則？

關於催化劑在化學反應中的作用，下列哪項敘述最能體現其綠色化學的優點？

催化劑如何通過改變反應途徑來加速化學反應速率？

請定義原子經濟（Atom Economy），並說明為何高原子經濟的化學反應在綠色化學中是更理想的。

解釋為何酶（Enzymes）在生物系統中被視為優良的催化劑，並從綠色化學的角度說明其一個優點。

(a) 描述催化劑在化學反應中的作用。

(b) 解釋綠色化學中的「原子經濟」原則，並說明為何此原則對環境友好。

(a) 定義「原子經濟」及其在綠色化學中的意義。

(b) 苯酚 ($$\text{C}_6\text{H}_5\text{OH}$$) 是一種重要的工業化學品。考慮以下兩種生產苯酚的方法：

方法一 (較綠色方法 - 庫門法，僅考慮從庫門氫過氧化物到苯酚的最終步驟)：
$$\text{C}_6\text{H}_5\text{C(CH}_3\text{)}_2\text{OOH (l)} \xrightarrow{\text{H}^+} \text{C}_6\text{H}_5\text{OH (l)} + \text{CH}_3\text{COCH}_3 \text{(l)}$$

方法二 (傳統方法 - 道氏法，簡化為關鍵步驟)：
$$\text{C}_6\text{H}_5\text{Cl (l)} + \text{2NaOH (aq)} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{ONa (aq)} + \text{NaCl (aq)} + \text{H}_2\text{O (l)}$$
$$\text{C}_6\text{H}_5\text{ONa (aq)} + \text{HCl (aq)} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{OH (l)} + \text{NaCl (aq)}$$
（此方法涉及氯苯作為反應物，並產生大量鹽類廢物，例如氯化鈉。）

(相對原子質量：C = 12.0, H = 1.0, O = 16.0, Cl = 35.5, Na = 23.0)

(i) 計算方法一的原子經濟。

(ii) 基於原子經濟和簡化的反應式，哪種方法更符合綠色化學原則？請解釋你的答案。