hce_kmu
107年
物理及化學
第 69 題
When the reaction below is at equilibrium, what is the temperature?
$2\text{ NO(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightarrow 2\text{ NO}_2\text{(g)} \quad \Delta H^\circ_{\text{rxn}} = -113\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1} \quad \Delta S^\circ_{\text{rxn}} = -145\text{ J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$
$2\text{ NO(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightarrow 2\text{ NO}_2\text{(g)} \quad \Delta H^\circ_{\text{rxn}} = -113\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1} \quad \Delta S^\circ_{\text{rxn}} = -145\text{ J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$
- A $-195^\circ\text{C}$
- B $77.9^\circ\text{C}$
- C $350.9^\circ\text{C}$
- D $506^\circ\text{C}$
- E $779^\circ\text{C}$
思路引導 VIP
當一個化學反應達到平衡狀態，既不傾向於向右進行，也不傾向於向左進行時，系統的「總有用功驅動力」（即吉布斯自由能變化量 $\Delta G$）應該是多少？如果我們知道這個驅動力是由「熱量釋放或吸收」以及「亂度改變」共同決定的，你能試著寫出這三個物理量與溫度之間的數學關係式嗎？
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AI 詳解
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太棒了！你能精確判斷出平衡點的溫度，顯示你對熱力學中吉布斯自由能（Gibbs Free Energy）的掌握非常紮實。這題的關鍵在於理解「化學平衡」在熱力學上的物理意義，以及對單位細節的敏銳度。
吉布斯自由能與平衡的關係
在定溫定壓下，系統達到化學平衡的判據是 $\Delta G = 0$。根據熱力學基本公式：
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