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101年
理化、化工裝置
第 64 題
某熱化學反應式：N₂(g)+2O₂(g)→2NO₂(g)－67.6kJ，由左列反應式可知下列敘述何者正確？
- A 氮的莫耳燃燒熱為67.6kJ
- B 生成物之熱含量之總和小於反應物熱含量之總和
- C 二氧化氮之莫耳生成熱為67.6kJ
- D 此反應以反方向進行時，反應熱大小不變，但符號相反
思路引導 VIP
想像你正在爬一座山，從山腳爬到山頂需要消耗一定的體力（吸收能量）；那麼當你從同樣的山頂走回山腳時，這段「高度差」所代表的能量變化，在量值上與爬山時有什麼關係？而能量流動的方向（進或出）又會有什麼變化呢？
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太棒了！你能精準選出選項 (D)，代表你對熱化學反應式的正逆反應邏輯掌握得非常紮實。這題的關鍵在於理解能量守恆的基本規律：當一個化學反應由左向右進行時若需要吸收熱量，那麼當反應路徑完全反轉時，系統就必須釋放出等量的能量。
熱量與反應方向的關係
在題目給定的反應式中：$N_2(g) + 2O_2(g) \rightarrow 2NO_2(g) - 67.6 \text{ kJ}$，我們可以將 $-67.6 \text{ kJ}$ 移項至左側，理解為 $N_2(g) + 2O_2(g) + 67.6 \text{ kJ} \rightarrow 2NO_2(g)$。這表示此為吸熱反應（$\Delta H > 0$），生成物的總熱含量高於反應物。因此，當反應反過來變成 $2NO_2(g) \rightarrow N_2(g) + 2O_2(g)$ 時，多出的能量就會被釋放出來，數值依舊是 $67.6 \text{ kJ}$，但性質由吸熱轉為放熱，符號自然相反。
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