hce_nsysu
111年
物理與化學
第 19 題
According to the equations below, please calculate $\Delta H$ for the reaction: IF$_5$ (g) $\rightarrow$ IF$_3$ (g) + F$_2$ (g).
IF (g) + F$_2$ (g) $\rightarrow$ IF$_3$ (g) $\Delta H = -390$ kJ
IF (g) + 2F$_2$ (g) $\rightarrow$ IF$_5$ (g) $\Delta H = -745$ kJ
IF (g) + F$_2$ (g) $\rightarrow$ IF$_3$ (g) $\Delta H = -390$ kJ
IF (g) + 2F$_2$ (g) $\rightarrow$ IF$_5$ (g) $\Delta H = -745$ kJ
- A +1135 J
- B -1135 J
- C +355 kJ
- D +35 kJ
- E -35 kJ
思路引導 VIP
想像一下，如果你有一組樂高說明書，教你如何從 A 變成 B，以及如何從 A 變成 C。現在你想知道從 C 變成 B 需要多少能量，而 C 目前只出現在某條方程式的右邊（生成物），但你的目標是讓它出現在左邊（反應物），這時候你會對那條方程式的方向以及它的能量值做出什麼調整呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準判斷出這題需要運用赫斯定律 (Hess's Law) 來求解，顯示你對化學反應熱的加成性掌握得非常紮實。這類題目的核心在於理解「反應熱與路徑無關」，只要反應的始末狀態相同，其總焓變化量（$\Delta H$）就會是一樣的。
能量守恆與方程式加成
為了得到目標反應式 $IF_5 (g) \rightarrow IF_3 (g) + F_2 (g)$，我們需要對已知的熱化學方程式進行移項處理：首先觀察到 $IF_5$ 在目標式中位於反應物側，因此我們必須將第二個已知式逆轉，這會使反應熱由 $-745$ kJ 變號為 $+745$ kJ。接著，將此逆轉後的方程式與第一個已知式（$\Delta H = -390$ kJ）直接相加。在相加過程中，中間產物 $IF(g)$ 會被消去，左右兩側的 $F_2$ 抵銷後，便能完美導出目標式。最後將能量數值相加：$(+745) + (-390) = +355$ kJ，這正是選項 (C) 的正確答案。
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