Q99.
下列部分分解反應達平衡時，其自由度(Degree of freedom)為何？NH4HS (s) 
NH3 (g)＋H 2S(g)
化工 · 乙級 · 物理化學 · Q99
難易度分析
3 / 5
此題要求運用 Gibbs 相律進行計算，需精確判定系統中的獨立組分數與相數。由於涉及化學平衡約束，考生若對組分定義或相態判定模糊，容易在計算過程中產生誤差，屬於需要掌握核心定義且能正確應用公式的典型考題。
正確答案：②1
② 1:根據 Gibbs 相律 F = C - P + 2，此反應中組成分數 C = 1（NH₄HS 為單一獨立組分），相數 P = 2（一固相＋一氣相，因 NH₃ 與 H₂S 均由固體分解產生且莫耳比固定為 1:1，氣相視為單一均勻相），故 F = 1 - 2 + 2 = 1，自由度為 1。
錯誤選項解析
- ① 0:自由度為 0 表示系統處於無變度系統，溫度與壓力皆無法改變，此情況僅出現於三相共存且無氣相組分的特殊條件，與本題固體分解產生兩種氣體的反應不符。
- ③ 2:自由度為 2 代表系統為二變度系統，可同時獨立改變兩個強度變數，但本題因氣相中兩氣體比例受化學計量約束，實際獨立變數僅有一個，故此答案高估了自由度。
- ④ 3:自由度為 3 表示系統有三個獨立變數，這通常出現在更多組分或更少相數的系統中，本題僅有一個獨立組分且存在兩相，不可能達到如此高的自由度。
Learning Tip
"本題核心考點為 Gibbs 相律 在部分分解反應中的應用。關鍵在於正確判斷獨立組分數 C 與相數 P：當固體分解產生的氣體間存在固定化學計量比時，氣相應視為單一均勻相，且組分數需扣除濃度限制條件。常見陷阱是誤將 NH₃ 與 H₂S 計為兩個獨立組分或將氣相拆成兩相，導致自由度計算錯誤。實務上需特別注意化學平衡約束與濃度限制條件對自由度的影響。"
學員答題分佈
①00%
②10%
③20%
④30%
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！