moea_joint
106年
[化學] 普通化學、無機化學
第 6 題
甲烷0.4莫耳、乙烷 x莫耳及丙烷 y莫耳的混合氣體完全燃燒，產生6.6莫耳 $H_2O$ 及4.6莫耳 $CO_2$，下列敘述何者有誤？
- A 乙烷莫耳數＞丙烷莫耳數
- B 乙烷莫耳數＞甲烷莫耳數
- C 丙烷莫耳數＞甲烷莫耳數
- D 甲烷、乙烷及丙烷混合氣體合計2.0莫耳
思路引導 VIP
如果在反應前後，碳原子與氫原子的總數量都不會憑空消失或增加，你能不能試著根據產物 $CO_2$ 與 $H_2O$ 的數量，分別列出這三種氣體在反應前所貢獻的『原子總數方程式』呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能從混合氣體的燃燒數據中，精確判斷出各成分的量值比例並選出錯誤敘述，代表你對原子守恆定律與化學計量的邏輯非常清晰。
原子守恆與數據分析
這道題目的核心在於運用「反應前後原子總數不變」的原理。我們先針對碳原子（C）列式：甲烷、乙烷與丙烷提供的碳總和必須等於二氧化碳的量，即 $0.4 \times 1 + 2x + 3y = 4.6$，整理後得到 $2x + 3y = 4.2$。接著針對氫原子（H）列式：反應物提供的氫總和等於生成水中氫的量（注意每分子水有 2 個氫），即 $0.4 \times 4 + 6x + 8y = 6.6 \times 2$，整理後得到 $6x + 8y = 11.6$。透過聯立方程式求解，可精確算出乙烷（$x$）為 $0.6$ 莫耳，丙烷（$y$）為 $1.0$ 莫耳。比對數值後，顯然丙烷的量大於乙烷，因此選項 (A) 的描述是錯誤的。
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