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103年
化學
第 8 題
已知 C(s) + 0.5O2(g) → CO(g) ΔH= -26 kcal/mol，C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH= -94 kcal/mol，則 CO(g) + 0.5O2(g) → CO2(g) 之ΔH 為 ____ kcal/mol。
思路引導 VIP
如果我們把化學反應看成是走一段路，現在我們想從「一氧化碳」走到「二氧化碳」，但地圖上只有「碳走到一氧化碳」以及「碳走到二氧化碳」這兩條路線，你覺得我們可以如何重新組合、或甚至「倒著走」其中一段路，來拼湊出我們想要的行程呢？當我們決定倒著走某一段路時，原本消耗或產生的能量應該要如何修正？
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AI 詳解
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同學，恭喜你精準地判斷出這題的答案！這顯示你對熱化學方程式的運算邏輯有著相當紮實的基礎。
赫斯定律的應用與狀態函數
這道題目核心考點在於赫斯定律 (Hess's Law)。這個觀念告訴我們：化學反應的反應熱（$\Delta H$）只與反應的始態（反應物）與終態（生成物）有關，而與反應的路徑無關。觀察目標反應式 $CO(g) + 0.5O_2(g) \rightarrow CO_2(g)$，我們可以將已知的第一式反轉，使其變成 $CO(g) \rightarrow C(s) + 0.5O_2(g)$，此時反應熱須變號為 $+26 \text{ kcal/mol}$。接著將此式與第二式 $C(s) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g)$（$\Delta H = -94 \text{ kcal/mol}$）相加，消去左右兩側相同的 $C(s)$ 與部分 $O_2(g)$，即可得到目標式。最終計算出 $\Delta H = (-94) + (+26) = -68 \text{ kcal/mol}$。
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