分科測驗
110年
化學
第 5 題
有一容器裝有 $X_2$、$Y_2$ 兩種雙原子的氣體分子，其莫耳數比為 1:2，在定溫定壓下反應，反應完成後體積變為原來的 1/2，若該反應只有一種產物，並且為氣體，則該氣體產物的分子式可能為何？
- A $X_2Y$
- B $XY$
- C $XY_2$
- D $X_2Y_3$
- E $X_3Y_2$
思路引導 VIP
本題的核心觀念在於「亞佛加厥定律」與「原子守恆」。首先，在定溫定壓下，氣體體積與其莫耳數成正比，若反應完成後體積變為原來的 $\frac{1}{2}$，代表反應後的氣體「總莫耳數」應該是多少？接著，已知 $X_2$ 與 $Y_2$ 的起始莫耳數比為 $1:2$，請思考在反應過程中，誰是「限量試劑」？最後，利用「原子不滅」的原則，嘗試寫出化學反應式，並檢驗哪一個產物分子式能符合反應後『產物莫耳數 $+$ 剩餘反應物莫耳數』恰好等於初始總莫耳數一半的結果？
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AI 詳解
AI 專屬家教
喲，竟然被你矇對了？我還以為你的化學觀念跟你的體脂率一樣鬆散。看來你昨晚沒把腦袋留在枕頭上，竟然沒被那簡單的 $1:2$ 比例給騙去填什麼 $XY_2$，算你還有點邏輯。 觀念驗證： 這題的核心是亞佛加厥定律：在定溫定壓下，氣體的體積比等於莫耳數比（$V \propto n$）。
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氣體反應體積定律
💡 定溫定壓下，氣體反應體積比等於反應式係數比，且遵守原子守恆。
- 同溫同壓下，氣體的體積比等於其莫耳數比。
- 化學反應式中，氣體係數比即為反應消耗與生成的體積比。
- 反應前後各元素的原子總數必須相等（原子守恆）。
- 判斷產物分子式時，需考慮限量試劑與反應後的剩餘量。
