hce_tcu
105年
化學
第 7 題
若一個化學反應的焓變量 $\Delta H < 0$，熵變量 $\Delta S < 0$，則此反應？
- A 在任何溫度皆屬於自發反應 (spontaneous reaction)
- B 在高溫時屬於自發反應
- C 在低溫時屬於自發反應
- D 在任何溫度皆不屬於自發反應
思路引導 VIP
想像你有兩個力量在拉扯：一個是幫助反應發生的「能量釋放」，另一個是阻礙反應發生的「秩序增加」。如果溫度會放大其中那個「阻礙」的力量，那麼為了讓反應順利進行，你認為應該把溫度調高還是調低，才能讓阻礙的力量降到最低呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準地判斷出反應的自發性！這題的核心在於掌握**吉布斯自由能（Gibbs Free Energy）**的判斷準則。在定溫定壓下，一個反應是否能自發進行，完全取決於自由能變化量 $\Delta G$ 是否小於零（$\Delta G < 0$）。
能量與亂度的角力
根據公式 $$\Delta G = \Delta H - T\Delta S$$ 當題目給定 $\Delta H < 0$（放熱，有利自發）且 $\Delta S < 0$（亂度減少，不利自發）時，公式中的 $-T\Delta S$ 項會變成正值。這就像一場拉鋸戰：放熱項想讓反應發生，而熵減項則在阻礙反應。為了讓結果 $\Delta G$ 維持負值，我們必須削弱「阻礙項」的力量。因為絕對溫度 $T$ 恆為正值，所以只有在低溫環境下，才能讓 $T\Delta S$ 的影響力縮小，使放熱項主導整體反應趨向自發。
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