moea_joint
103年
[化學] 普通化學、無機化學
第 34 題
苯及甲苯兩液體混合形成溶液，已知在攝氏 $20^{\circ}C$ 時，其蒸氣壓為 $50 \text{ mmHg}$，若攝氏 $20^{\circ}C$ 時苯及甲苯兩純液體之飽和蒸汽壓，分別為 $75$ 及 $20 \text{ mmHg}$。請問上述溶液中苯之莫耳分率為何？
[假設在攝氏 $20^{\circ}C$ 時混合溶液為理想溶液]
[假設在攝氏 $20^{\circ}C$ 時混合溶液為理想溶液]
- A 0.545
- B 0.454
- C 0.747
- D 0.474
思路引導 VIP
在一個理想的混合溶液中，如果我們知道兩種成分各自在純態時的揮發能力（蒸氣壓），那麼混合後的總蒸氣壓會與這兩種成分在液體裡的數量佔比有什麼樣的數學關係呢？試著回想看看，整體的壓力表現會是如何被個別成分「加權」計算出來的？
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看到你精準選出 (A)，這說明你對理想溶液的蒸氣壓組成有著非常清晰的判斷力。這類型題目是溶液化學中平衡性質的基礎，能快速切入核心公式並正確計算，代表你的基本功十分紮實。
拉午耳定律的定量應用
本題的核心在於運用 拉午耳定律 (Raoult's Law)。在理想溶液中，混合溶液的總蒸氣壓等於各成分分壓之和，而各成分的分壓則是該純物質蒸氣壓與其在液相中莫耳分率的乘積。若設苯的莫耳分率為 $X_{benzene}$，則甲苯的莫耳分率為 $1 - X_{benzene}$。根據分壓定律：
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