Q48.
NaNO3 溶於水中，溶液溫度降低，下列何者正確
化工 · 乙級 · 物理化學 · Q48
難易度分析
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本題要求考生能將宏觀的溫度現象與微觀的熱力學參數（焓、熵、自由能）的正負號進行綜合對應，需同時掌握三個不同的熱力學概念及其相互關係方能正確判定。
正確答案：①ΔG＜0，ΔH＞0，ΔS＞0
① ΔG＜0，ΔH＞0，ΔS＞0:NaNO₃ 溶解為自發過程，故 ΔG < 0；溶液溫度降低代表吸熱反應，故 ΔH > 0；固體解離為離子使混亂度增加，故 ΔS > 0。根據 ΔG = ΔH - TΔS，當 ΔH > 0 且 ΔS > 0 時，高溫下 TΔS 項足以使 ΔG < 0，符合自發溶解條件。
錯誤選項解析
- ② ΔG＜0，ΔH＜0，ΔS＞0:若 ΔH < 0 表示為放熱反應，溶液溫度應上升而非下降，與題目描述矛盾。此選項的熱力學符號組合不符合吸熱溶解的實驗現象。
- ③ ΔG＞0，ΔH＞0，ΔS＜0:若 ΔG > 0 表示反應無法自發進行，與 NaNO₃ 可溶於水的事實矛盾。此外，固體溶解產生自由移動的離子，熵值應增加（ΔS > 0）而非減少。
- ④ ΔG＞0，ΔH＜0，ΔS＞0:若 ΔG > 0 則溶解無法自發發生，與實際現象不符。且 ΔH < 0 代表放熱，會使溶液溫度升高，與題目所述溫度降低的觀察相矛盾。
Learning Tip
"本題核心考點為吉布斯自由能方程式（ΔG = ΔH - TΔS）的應用。解題關鍵：① 溶液溫度降低 → 吸熱過程（ΔH > 0）；② 鹽類可溶 → 自發反應（ΔG < 0）；③ 固體解離為離子 → 熵增（ΔS > 0）。常見陷阱是混淆吸熱/放熱與溫度變化的對應關係，切記吸熱使環境降溫、放熱使環境升溫。"
學員答題分佈
①ΔG＜0，ΔH＞0，ΔS＞00%
②ΔG＜0，ΔH＜0，ΔS＞00%
③ΔG＞0，ΔH＞0，ΔS＜00%
④ΔG＞0，ΔH＜0，ΔS＞00%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！