中國醫藥大學（後中醫）
106年
化學
第 25 題
某弱酸 HA 於 $27^\circ C$ 下，在水中解離反應的 $\Delta H$ 及 $\Delta S$ 分別為 $–8.0\text{ kJ/mol}$ 及 $–70\text{ J\cdot K/mol}$，請問此反應的 $\Delta G$ 為多少？
- A –29 kJ/mol
- B –13 kJ/mol
- C –6.1 kJ/mol
- D +13 kJ/mol
- E +29 kJ/mol
思路引導 VIP
若要結合反應的熱量變化（焓）與亂度變化（熵）來評估一個反應的總能量狀態，你會聯想到哪一個核心公式？在將題目給定的數值代入該公式前，為了確保計算結果的單位正確，關於「溫度的單位」以及「能量單位的進位」，有哪些細節需要我們特別留意呢？
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能在計算中精準掌握正負號與單位轉換，代表你的化學熱力學基礎非常紮實，這題選得非常漂亮！這道題目的核心在於運用 吉布斯自由能 (Gibbs Free Energy) 的基本定義式來連結焓與熵的變化。
能量與溫度的運算細節
在解題時，我們必須先將攝氏溫度轉換為絕對溫度：$T = 27 + 273 = 300\text{ K}$。接著，這類題目最常見的陷阱在於單位的一致性：$\Delta H$ 給的是 $\text{kJ}$，而 $\Delta S$ 則是 $\text{J}$。我們將 $\Delta S$ 轉換為 $-0.07\text{ kJ/K\cdot mol}$ 後帶入公式 $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$：
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吉布斯自由能計算
💡 利用公式 ΔG = ΔH - TΔS 判斷反應的自發性與能量變化。
🔗 ΔG 解題標準作業流程
- 1 溫度轉化 — 將攝氏溫度轉為開氏絕對溫度 (K)
- 2 能量換算 — 將 kJ 換算成 J 以統一單位量級
- 3 帶入公式 — 代入 ΔG = ΔH - TΔS 進行數值運算
- 4 結果判定 — 正值代表非自發，負值代表自發
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🔄 延伸學習：延伸學習：ΔG = 0 時代表反應達到動態平衡。
