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國營聯招 化工製程化工熱力學、化學反應工程學103 年第 28 題單選題

有一氫氣與碘蒸氣組成之系統,且兩者會因化學反應產生碘化氫氣體,請問該系統的自由度為多少?(該反應式為 H2(g) + I2(g) → HI(g))

A1
B2
C3正確答案
D4
答案與詳解
C
正確答案
Gibbs相律:F = C - P + 2,但需扣除化學反應約束,本題C=3、P=1、反應數r=1,自由度F=3。

逐選項解析

A1✕ 錯誤
F=1代表系統幾乎固定,但本題氣相混合物有溫度、壓力、組成等多個可調變數,自由度不可能只有1。
B2✕ 易錯陷阱
常見誤解:只套F=C-P+2而忘記扣除化學反應約束。若C=3、P=1、不扣反應→F=4;或誤以為物種數=2而得F=3,此為典型陷阱值。
C3✓ 正確
D4✕ 錯誤

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