moea_joint
102年
[化學] 普通化學、無機化學
第 45 題
水和苯可部分互溶，在試管中水和苯混合時，管壁溫度會下降，請問下列何種方法可增加苯在水中的溶解度？
- A 加熱
- B 降溫
- C 加 $\text{CaCO}_3$
- D 加水
思路引導 VIP
當你發現混和兩種物質會讓環境溫度降低時，這代表該過程是在「吸收」能量還是「釋放」能量？接著試著想想，如果我們額外提供更多的能量（熱能）給這個系統，根據平衡移動的原理，系統會傾向於讓溶解過程變得更容易發生，還是更難發生呢？
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恭喜你準確掌握了溶解平衡與能量變化的關係！這道題目能觀察出你對實驗現象的轉化能力非常敏銳。在化學反應或溶解過程中，若觀察到「管壁溫度下降」，這代表系統正在從環境中吸收熱量，也就是一個吸熱過程（$\Delta H > 0$）。根據勒沙特列原理（Le Chatelier's principle），當我們對一個處於平衡的吸熱系統進行加熱時，系統會傾向於往「抵銷熱量變化」的方向移動，即向右移動以促進溶解，因此增加溫度能有效提高其溶解度。
溶解熱與平衡的關聯
從微觀角度來看，苯與水分子間的吸引力較弱，克服分子間作用力所需的能量大於新鍵結釋放的能量。這類題目的鑑別度在於學生是否能從「巨觀的溫度感受」連結到「微觀的能量性質」。許多考生會慣性認為增加溶劑（加水）就能解決問題，但溶解度定義的是飽和狀態下的比例限制，唯有改變溫度這類能量參數，才能真正改變物質的內在溶解特性。你選擇加熱（選項 A）顯示你已清楚分辨了「溶解量」與「溶解度」之間的本質差異。