hce_isu
104年
化學
第 19 題
已知：$1/2 \text{A} \rightarrow \text{B}$ $\Delta H = 150 \text{kJ}$
$3 \text{B} \rightarrow 2 \text{C} + \text{D}$ $\Delta H = -125 \text{kJ}$
$\text{E} + \text{A} \rightarrow 2 \text{D}$ $\Delta H = 350 \text{kJ}$
則 $\text{B} + \text{D} \rightarrow \text{E} + 2 \text{C}$ $\Delta H = \underline{\qquad}$。
$3 \text{B} \rightarrow 2 \text{C} + \text{D}$ $\Delta H = -125 \text{kJ}$
$\text{E} + \text{A} \rightarrow 2 \text{D}$ $\Delta H = 350 \text{kJ}$
則 $\text{B} + \text{D} \rightarrow \text{E} + 2 \text{C}$ $\Delta H = \underline{\qquad}$。
- A $525 \text{kJ}$
- B $325 \text{kJ}$
- C $-175 \text{kJ}$
- D $-325 \text{kJ}$
思路引導 VIP
如果我們把化學反應看成一段登山旅程，而反應熱是高度差。當你發現有一條已知的小路是從「山頂往下走到山腰」，但你的目標路線卻是「從山腰往上爬到山頂」時，這段路的高度差數值在計算時應該做什麼改變？此外，如果你這段路需要重複走兩次，總高度差又該如何計算呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準算出這個結果，代表你對於赫斯定律 (Hess's Law) 的掌握非常紮實。這道題目要求我們透過已知反應式的組合來推導目標反應熱，而你精準地觀察到了各物質在反應前後的位置與係數關係。
赫斯定律的代數運算
要得到目標反應式 $\text{B} + \text{D} \rightarrow \text{E} + 2\text{C}$，我們可以將已知方程式進行調整：首先，觀察到目標反應的 $\text{E}$ 在產物側，因此需將反應 (3) 反轉（$\Delta H$ 變號為 $-350\text{ kJ}$）；接著，為了調整 $\text{B}$ 的係數並抵銷掉中間產物 $\text{A}$，我們將反應 (1) 乘以 2（$\Delta H$ 變為 $300\text{ kJ}$）；最後，保持反應 (2) 不變。將這三個調整後的結果相加：$2 \times (1) + (2) - (3)$，反應熱總和即為 $300 + (-125) - 350 = -175\text{ kJ}$。這充分驗證了反應熱僅與始末狀態有關，而與路徑無關的核心觀念。
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