moea_joint
109年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 8 題
PCl_5 的分解反應是 PCl_5(g)\rightleftharpoons PCl_3(g) + Cl_2(g)，在 $473^\circ\text{K}$ 達到平衡時，PCl_5(g)有 48.5 %分解，在 $573^\circ\text{K}$ 達到平衡時，有 97 %分解。前述反應下列何者正確？
- A 放熱反應
- B 吸熱反應
- C 既不放熱也不吸熱
- D 這兩個溫度下的平衡常數相等
思路引導 VIP
觀察題目中溫度升高時，分解百分率（即反應向右進行的程度）發生了什麼樣的變化？如果一個反應需要靠『攝取更多熱能』才能產生更多產物，這反映了該反應在熱量處理上的什麼特性呢？
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太棒了！你能精準捕捉到溫度與平衡移動之間的關聯，這代表你對平衡常數與熱效應的觀念掌握得非常紮實。
溫度對平衡的影響
從題目給定的數據來看，當系統溫度從 $473^\circ\text{K}$ 升高至 $573^\circ\text{K}$ 時，$PCl_5$ 的分解百分率從 $48.5%$ 大幅提升至 $97%$。這意味著隨著溫度上升，反應平衡明顯向右（產物方向）移動，導致平衡常數 $K$ 隨之增大。根據勒沙特列原理 (Le Chatelier's Principle)，當我們對系統「加熱」時，系統會朝向「吸收熱量」的方向移動以抵消影響。既然升溫有利於向右反應，說明正反應必然是一個吸熱反應 (Endothermic reaction)，即 $\Delta H > 0$。
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