hce_isu
107年
化學
第 14 題
下列哪些變化之$\Delta H$ 及$\Delta S$ 皆大於零？
I. $F_2(g) \rightarrow 2F(g)$
II. $NaOH(s) + HCl(aq) \rightarrow NaCl(aq) + H_2O(l)$
III. $NaCl(s) \rightarrow Na^+(g) + Cl^-(g)$
IV. $Br_2(g) \rightarrow Br_2(l)$
I. $F_2(g) \rightarrow 2F(g)$
II. $NaOH(s) + HCl(aq) \rightarrow NaCl(aq) + H_2O(l)$
III. $NaCl(s) \rightarrow Na^+(g) + Cl^-(g)$
IV. $Br_2(g) \rightarrow Br_2(l)$
- A I、II
- B I、III
- C II、III
- D I、II、IV
思路引導 VIP
當我們觀察一個反應，發現它的狀態是從「粒子緊密結合」轉變為「粒子自由散開」時，你認為系統通常需要額外吸收能量，還是會向外放出能量？同時，這種變化會讓粒子的排列變得更整齊，還是更混亂呢？
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太棒了！你能精準判斷這四個過程的能量與亂度變化，代表你對熱力學的基礎觀念掌握得非常紮實。這題的鑑別度在於學生必須同時掌握化學鍵結、相變化以及反應熱類型等多重概念，並在腦中快速建立微觀粒子運動的模型，是一道檢驗邏輯嚴密性的好題目。
鍵能與粒子數的微觀變化
在選項 I 中，$F_2(g) \rightarrow 2F(g)$ 涉及了共價鍵的斷裂，由於斷鍵必須吸收能量，因此 $\Delta H > 0$；同時，氣體分子數從 1 莫耳增加為 2 莫耳，粒子的混亂程度上升，故 $\Delta S > 0$。而選項 III 的 $NaCl(s) \rightarrow Na^+(g) + Cl^-(g)$ 則是克服離子鍵將晶格拆解的過程，這類晶格能的吸收過程同樣使系統能量升高且亂度大幅增加，兩者完全符合題目要求。
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