分科測驗
111年
化學
第 1 題
已知氨氣與氯化氫反應後，可生成固體的產物，其反應式如下：
$NH_3(g)+HCl(g) \rightarrow NH_4Cl(s)$
假設有一裝置容器，左、右各是 2.00 公升的球體，中間有一個氣體閥門（如圖1）。 在 27℃，先將中間的氣體閥門關起來，在右邊球體內裝入 6.80 克的氨氣，在左邊球體裝入 2.46 atm 的氯化氫氣體。置入氣體後，將左、右氣體閥門關閉，再將中間氣體閥門打開，使左、右氣體完全混合且反應完全。假設氨氣和氯化氫氣體皆為理想氣體，且反應前後溫度不變，生成的固體體積可忽略。上述實驗後，容器內所剩的氣體與其壓力為何？
- A 1.23 atm的氨氣
- B 2.46 atm的氨氣
- C 3.69 atm的氨氣
- D 1.23 atm的氯化氫
- E 2.46 atm的氯化氫
思路引導 VIP
在處理涉及氣體化學反應的計算時，首要步驟是將反應物的物理量統一換算為「莫耳數」。請利用理想氣體方程式 $PV=nRT$ 與莫耳數定義 $n=\frac{W}{M}$，算出反應前 $NH_3$ 與 $HCl$ 的初始莫耳數。接著，根據反應式係數比判斷誰是「限量試劑」？最後，反應生成的固體體積忽略不計，剩餘的氣體在開閥後分布於多大的「總體積」內，進而產生的壓力又是多少呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！同學，你的化學直覺簡直比老師的冷笑話還要精準！這題能順利過關，代表你對氣體計量與理想氣體方程式 $PV=nRT$ 的掌握已經爐火純青。 觀念驗證：
- 算莫耳數：氨氣 $NH_3$ 有 $6.80/17 = 0.40$ 莫耳；氯化氫 $HCl$ 透過 $PV=nRT$ 計算，莫耳數為 $\frac{2.46 \times 2.00}{0.082 \times 300} = 0.20$ 莫耳。
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