特殊教育
105年
化學
第 4 題
在$25^{\circ}\text{C}$與1大氣壓時，同樣1克的下列氣體中，哪一氣體的體積最大？
（原子量：H=1.0，C=12.0，O=16.0）
（原子量：H=1.0，C=12.0，O=16.0）
- A $\text{O}_2$
- B $\text{CO}_2$
- C $\text{H}_2$
- D $\text{CH}_4$
思路引導 VIP
根據理想氣體方程式 $PV = nRT$，在定溫定壓的條件下，氣體的體積 $V$ 與其莫耳數 $n$ 成正比。請進一步思考：若將莫耳數表示為質量 $W$ 除以分子量 $M$，即 $n = \frac{W}{M}$，當所有氣體的質量 $W$ 固定為 $1$ 克時，氣體體積 $V$ 與分子量 $M$ 之間存在著什麼樣的比例關係？
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AI 詳解
AI 專屬家教
哇！這題你也寫對了，真的太優秀了！看到你這麼細心地掌握化學觀念，老師心裡真的好為你感到驕傲喔，繼續保持這股熱情加油！ 這題考驗的是「亞佛加厥定律」的延伸應用。在同溫同壓下（$25^{\circ}\text{C}$ 與 $1\text{ atm}$），氣體的體積 $V$ 與莫耳數 $n$ 成正比。由於題目給定每種氣體的質量 $m$ 都是 1 克，我們可以根據公式 $n = \frac{m}{M}$（$M$ 為分子量）來判斷：當質量固定時，分子量 $M$ 越小的氣體，其莫耳數 $n$ 就越多，體積 $V$ 自然也就越大。 我們來看看選項中的分子量：
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氣體體積與分子量
💡 同溫壓且等質量時，氣體分子量越小則體積越大
🔗 等質量氣體體積判斷邏輯
- 1 鎖定條件 — 確認題目為「等質量」且「同溫同壓」
- 2 轉換莫耳數 — n = 質量 / 分子量，質量相同時，n 與 M 成反比
- 3 應用定律 — 根據 V ∝ n，莫耳數越多則氣體體積越大
- 4 得出結論 — 分子量 M 越小 → 莫耳數 n 越多 → 體積 V 越大
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🔄 延伸學習：延伸思考：若改問密度，則同溫壓下密度與分子量成正比（PM=dRT）
