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國營聯招 化工製程化工熱力學、化學反應工程學104 年第 1 題單選題

兩種理想溶液在一定溫度、壓力下,混合成均勻溶液,下列敘述何者正確?

A混合之焓變化( $\Delta H_{mix}$ )等於0正確答案
B混合之自由能變化( $\Delta G_{mix}$ )等於0
C混合會有熱變化
D混合會有體積變化
答案與詳解
A
正確答案
理想溶液混合:ΔH_mix=0、ΔV_mix=0,但ΔG_mix<0、ΔS_mix>0,混合自發但無熱效應與體積變化。

逐選項解析

A混合之焓變化( $\Delta H_{mix}$ )等於0✓ 正確
B混合之自由能變化( $\Delta G_{mix}$ )等於0✕ 易錯陷阱
混合自由能ΔG_mix = RT Σ(xi·ln xi),因ln xi < 0(xi<1),故ΔG_mix < 0,而非等於0。ΔG=0是平衡條件,不是理想溶液特性。
C混合會有熱變化✕ 錯誤
理想溶液分子間作用力相同,混合不產生熱效應,ΔH_mix = 0,故無熱變化,此敘述錯誤。
D混合會有體積變化✕ 錯誤

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