反应坐标图

反应坐标图就像一条登山步道的海拔剖面图，只不过是为化学反应画的。横轴是反应从开始到结束的进程（即「反应坐标」），纵轴是能量。从左读到右，你就看着分子的能量随着键的断裂和生成而起伏，就像看着步道上坡又下坡。

反应物在左侧处于一个起始海拔，产物在右侧处于一个终点海拔。要在两者之间往返，分子必须翻越至少一座山；每座山的山顶是一个过渡态，是这一步中能量最高、最不稳定的点。从反应物的谷地爬到那个山峰所需攀升的高度就是活化能，它决定了这一步有多快。如果路途中间下凹进一个谷地，那个谷地就是一个活性中间体，一种真实但寿命短暂、处于两个过渡态之间的物种。因此多步反应会有几个驼峰，每个基元步骤一个。

这些图把巨大的洞见浓缩进一幅画里。产物是否最终比反应物低，告诉你反应是放热的（释放能量、产物在下坡）还是吸热的（吸收能量、产物在上坡），这关乎热力学。最大那座山的高度告诉你速度，这关乎动力学。最高的山峰标出了决速步骤。催化剂的作用是在群山间开辟一条海拔更低的路径，但绝不会改变起点或终点的海拔。