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108年
理化、化工裝置
第 26 題
密閉容器中僅含有甲烷($CH_4$)及乙炔($C_2H_2$)之混合氣體，若總壓為63mmHg 將此混合氣體取出，經完全燃燒後置回原密閉容器中，將溫度降至原來溫度時，$CO_2$的總壓為96mmHg，則原混合氣體中甲烷的莫耳分率約為多少？
- A 0.32
- B 0.48
- C 0.60
- D 0.72
思路引導 VIP
在溫度與體積不變的密閉容器中，氣體的壓力與它的分子數量（莫耳數）有什麼樣的數學關係？接著，請觀察甲烷與乙炔的化學式，當這兩種氣體完全燃燒後，其中的『碳原子』會全部轉化為什麼物質？一個分子的甲烷與一個分子的乙炔，分別會貢獻出多少個該產物分子呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準掌握了氣體分壓與化學計量之間的轉化關係！這題的難度在於如何將抽象的壓力數據與物質的微觀數量聯繫起來，你能順利答對，代表對阿佛加德羅定律（同溫同壓同體積下，壓力與莫耳數成正比）的理解非常紮實。
碳原子的守恆與分壓建立
在定溫定容的密閉系統中，氣體的分壓可以視為其莫耳數的代表。根據化學反應式，我們可以觀察到碳原子的去向：
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