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國營聯招 化學普通化學、無機化學109 年第 13 題單選題

假設一伏打電池(voltaic cell)進行某一特定反應,在標準狀況下,其反應前後熵的變化量( )為負,請問下列敘述何者正確?

A該電池的電動勢( $\varepsilon$ )會隨溫度的上升而上升
B該電池的電動勢( $\varepsilon$ )會隨溫度的上升而下降正確答案
C該電池的電動勢( $\varepsilon$ )與溫度無關
D在任何溫度情況下,該反應的自由能變化量( $\Delta G^{0}$ )恆大於0
答案與詳解
B
正確答案
ΔS⁰<0時,由吉布斯方程式ΔG⁰=ΔH⁰-TΔS⁰知溫度升高使ΔG⁰變大(更正),電動勢ε⁰=-ΔG⁰/nF因此隨溫度升高而下降。

為什麼答案是 B

ΔS⁰<0 → 溫度升高 → -TΔS⁰增大(更正) → ΔG⁰增大 → ε⁰=-ΔG⁰/nF減小,即電動勢隨溫度上升而下降,正確。

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