國中教甄｜理化理化114 年第 42 題單選題

42. 金屬鐵生鏽的形成是一個自發性過程。鐵被氧氣腐蝕（生鏽）的總反應如下所示： 4Fe(s) + 3O2(g) ⇌ 2Fe2O3(s) 涉及該反應的熱力學數據如下：物質 ΔH (kJ/mol) S° (J/K·mol) Fe2O3(s) –826 90 Fe(s) 0 27 O2(g) 0 205 在標準狀態下，下列敘述何者正確？

A鐵生鏽的反應焓變化（△H°）為正值

B鐵生鏽的反應熵變化（△S°）為正值

C鐵生鏽的反應自由能變化（ΔG°）為負值正確答案

D鐵生鏽的反應平衡常數（K）值剛好為 1

答案與詳解

正確答案

鐵生鏽在標準狀態下為自發性過程，故其標準自由能變化（ΔG°）必為負值。

A鐵生鏽的反應焓變化（△H°）為正值✕ 錯誤

反應焓變化 ΔH° = 2×(-826) - 0 = -1652 kJ/mol，為負值（放熱反應）。

B鐵生鏽的反應熵變化（△S°）為正值✕ 錯誤

反應熵變化 ΔS° = 2×90 - (4×27 + 3×205) = 180 - 723 = -543 J/K·mol，氣體莫耳數減少導致熵變化為負值。

C鐵生鏽的反應自由能變化（ΔG°）為負值✓ 正確

D鐵生鏽的反應平衡常數（K）值剛好為 1✕ 錯誤

這題的完整詳解,註冊就能看 · 每天 2 題免費

精選詳解