一般警察人員考試四等考試-消防警察人員類別普通物理學概要與普通化學概要106 年第 27 題單選題
下列離子化合物之晶格能（lattice energy）大小順序，何者正確？
A$\mathrm{KBr} < \mathrm{MgO} < \mathrm{LiF}$
B$\mathrm{MgO} < \mathrm{KBr} < \mathrm{LiF}$
C$\mathrm{LiF} < \mathrm{MgO} < \mathrm{KBr}$
D$\mathrm{KBr} < \mathrm{LiF} < \mathrm{MgO}$正確答案
D正確答案
晶格能 ∝ (電荷乘積)/(離子間距)，電荷影響最大，MgO(2+,2-) 遠大於一價化合物。
為什麼答案是 D
KBr（大離子、Q=1）最小；LiF（小離子、Q=1）中間；MgO（小離子、Q=4）最大。符合庫侖定律 E ∝ Q₁Q₂/r。
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完整詳解
Pro · 無限重點 晶格能 ∝ (電荷乘積)/(離子間距)，電荷影響最大，MgO(2+,2-) 遠大於一價化合物。
先比電荷：MgO 是 2×2=4，其他都是 1×1=1，MgO 最大；再比一價者的離子半徑，KBr 離子大→晶格能小，LiF 離子小→晶格能大。
逐選項分析
A✕
MgO 應該是最大而非中間。MgO 電荷 2+/2- 乘積為 4，遠超過 LiF 的 1，不可能小於 LiF。
B✕ 陷阱
把 MgO 擺最小是常見陷阱。雖然 Mg²⁺、O²⁻ 半徑不算最小，但電荷乘積 4 倍於一價化合物，晶格能必為三者最大。
C✕
KBr 是三者中離子最大、電荷又只有 1，晶格能必為最小，不可能最大。順序完全相反。
D✓ 正確
KBr（大離子、Q=1）最小；LiF（小離子、Q=1）中間；MgO（小離子、Q=4）最大。符合庫侖定律 E ∝ Q₁Q₂/r。
晶格能比較三要素
| 化合物 | 電荷乘積 |Q₁Q₂| | 離子間距 r | 晶格能相對大小 |
|---|
| KBr | 1 | 大 (K⁺大、Br⁻大) | 最小 |
| LiF | 1 | 小 (Li⁺小、F⁻小) | 中 |
| MgO | 4 | 小 (Mg²⁺、O²⁻) | 最大 |
學生常只比較離子半徑而忽略電荷。晶格能公式 E ∝ Q₁Q₂/r 中，電荷是乘積關係，一旦有 2+/2- 組合，能量立刻跳一個量級，必定大於任何 1+/1- 組合，不論半徑如何。 
