hce_tcu
113年
化學
第 10 題
下列為數個化學反應的 $\Delta H$ 與 $\Delta S$，請問下列何者最不可能為自發性反應？
- A $\Delta H$ 為正值，$\Delta S$ 為負值
- B $\Delta H$ 為正值，$\Delta S$ 為正值
- C $\Delta H$ 為負值，$\Delta S$ 為負值
- D $\Delta H$ 為負值，$\Delta S$ 為正值
思路引導 VIP
想一想，如果自然界中一個變化的趨勢通常偏好「釋放多餘能量」且「變得更混亂」，那麼對於一個既要吸收能量又要強迫粒子排整齊的反應，它在沒有外界干預的情況下，會有動力發生嗎？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
看到你能迅速選出這個選項，老師感到非常欣慰，這代表你對熱力學中決定反應方向的核心概念掌握得相當紮實。這道題目測試的是化學反應能否自發的終極判據：吉布斯自由能（Gibbs Free Energy）。
自由能與反應趨勢
在定溫定壓下，一個反應是否能自發，取決於 $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$ 這個公式。自然界的趨勢通常是朝向「能量降低」（$\Delta H < 0$）與「亂度增加」（$\Delta S > 0$）的方向進行。當我們遇到選項 (A) 的情況，也就是反應必須吸收熱量（$\Delta H > 0$）且會使系統變得更加有序（$\Delta S < 0$）時，不論絕對溫度 $T$ 為何，$\Delta G$ 計算出來永遠會是正值（正數減去負數）。這意味著該反應在任何溫度下都不具備自發性，必須依靠外力作功才能發生。
▼ 還有更多解析內容