Q56.
一莫耳的氫氣置於密閉容器中，在何種條件下具有最大熵值
化工 · 乙級 · 物理化學 · Q56
難易度分析
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本題考查對熱力學基本概念的理解，需同時分析體積與溫度這兩個變量對系統混亂度的影響。由於選項中涉及多組參數的對比，要求考生能正確判斷多個物理量如何共同影響最終結果，屬於對核心概念的直接應用。
正確答案：④35L 及35℃
④ 35L 及35℃:35L 及 35℃ 同時具備最大體積與最高溫度，熵隨體積增大與溫度升高而增加，分子微觀狀態數最多，故熵值最大。
錯誤選項解析
- ① 22.4L 及30℃:22.4L 及 30℃ 的體積與溫度均非最大，熵值隨體積增大而增加，此條件下分子可用空間較小，微觀狀態數較少。
- ② 5.8L 及30℃:5.8L 及 30℃ 體積最小，分子活動空間最受限，微觀狀態數最低，因此熵值為四選項中最小。
- ③ 35L 及30℃:35L 及 30℃ 體積雖大，但溫度較低，熱運動程度不如更高溫條件，熵值未達最大。
Learning Tip
"熵值是系統混亂度的度量，對理想氣體而言，熵隨體積增大而增加（分子可用空間變大），也隨溫度升高而增加（熱運動加劇）。本題常考陷阱在於僅比較體積或僅比較溫度，必須同時考量兩者。實務上，ΔS = nCv ln(T2/T1) + nR ln(V2/V1) 為核心公式，體積與溫度雙高即對應最大熵值。"
學員答題分佈
①22.4L 及30℃0%
②5.8L 及30℃0%
③35L 及30℃0%
④35L 及35℃0%
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！