hce_isu
106年
化學
第 22 題
當一個穩定的雙原子分子由其組成的原子發生自發性反應而形成，此反應的 $\Delta H^{\circ}$、$\Delta S^{\circ}$ 及 $\Delta G^{\circ}$ 的符號依序為下列哪個選項？
- A + + +
- B − − −
- C + − +
- D − + −
思路引導 VIP
請想像兩個在空間中原本自由活動、互相獨立的原子，當它們受引力吸引並緊緊結合在一起形成一個「更穩定」的整體時，系統是需要把多餘的能量丟掉才能變安穩，還是需要吸熱呢？此外，從「兩個獨立零件」變成「一個固定構造」，整體環境的混亂程度發生了什麼變化？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學，你能精確捕捉到化學反應中熱力學參數的變化趨勢，判斷非常正確！這題的核心在於將「穩定的分子形成」轉化為能量與亂度的科學語彙。
化學鍵結與熱力學參數
首先，當兩個孤立原子結合形成穩定的雙原子分子時，原子間會產生引力並達到較低能階的穩定狀態。由於系統是朝向更穩定的方向進行，過程必然會釋放能量，這是一個放熱過程，因此 $\Delta H^{\circ} < 0$（負號）。同時，從微觀角度來看，反應物由兩個獨立運作的微粒結合為一個分子，系統的空間排列方式變少、混亂程度降低，這意味著亂度（熵）減少，故 $\Delta S^{\circ} < 0$（負號）。
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