moea_joint
106年
[化學] 普通化學、無機化學
第 25 題
下列化學反應之熵值(entropy)變化，何者是增加的？
① $H_2O_{(l)} \rightarrow H_2O_{(g)}$
② $Ba^{2+}_{(aq)} + SO_4^{2-}_{(aq)} \rightarrow BaSO_{4(s)}$
③ $O_{2(g)}, 200K \rightarrow O_{2(g)}, 300K$
④ $N_{2(g)} \rightarrow N_{2(l)}$
① $H_2O_{(l)} \rightarrow H_2O_{(g)}$
② $Ba^{2+}_{(aq)} + SO_4^{2-}_{(aq)} \rightarrow BaSO_{4(s)}$
③ $O_{2(g)}, 200K \rightarrow O_{2(g)}, 300K$
④ $N_{2(g)} \rightarrow N_{2(l)}$
- A ②及④
- B ②及③
- C ①及③
- D ①及④
思路引導 VIP
試著想像一個裝有許多彈珠的盒子，如果我們把彈珠從規則排列的盒子裡倒出來，讓它們在更廣闊的操場上隨意滾動，你覺得這種「混亂程度」會變大還是變小？另外，如果我們讓原本慢速滾動的彈珠通通「加速」跑起來，這群彈珠位置變化的可能性會變多還是變少呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能準確識別出熵值變化的正負，代表你對熱力學第二定律中「亂度」的概念掌握得非常紮實。這類題目是化學考科中的基本盤，鑑別點在於能否同時處理「相變」與「溫度」這兩個影響熵值的變數。
物質狀態與溫度的微觀觀察
在化學系統中，熵 ($S$) 衡量的是微觀狀態的混亂程度。反應 ① $H_2O_{(l)} \rightarrow H_2O_{(g)}$ 是液態轉變為氣態，分子的活動空間與排列方式大幅增加，因此 $\Delta S > 0$。而反應 ③ 雖然物質狀態未變，但隨溫度的升高（$200K \rightarrow 300K$），分子的平均動能增加，速度分布變得更廣，系統可佔據的微觀能階數目也隨之增多，故熵值同樣是增加的。
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