分科測驗
111年
化學
第 9 題
📖 題組:
9-10 題為題組 將同溫、同壓、同體積的氣體 A 與氣體 B 共同置入一體積為 V 之密閉容器內,已知 A 與 B 會發生化學反應產生氣體 C,化學平衡反應式為 $2A(g) + B(g) \rightleftharpoons 2C(g)$,回答下列問題:
9-10 題為題組 將同溫、同壓、同體積的氣體 A 與氣體 B 共同置入一體積為 V 之密閉容器內,已知 A 與 B 會發生化學反應產生氣體 C,化學平衡反應式為 $2A(g) + B(g) \rightleftharpoons 2C(g)$,回答下列問題:
定溫下,下列關係圖哪些正確?
-
A
-
B
-
C
-
D
-
E
思路引導 VIP
根據化學反應式 $2A(g) + B(g) \rightleftharpoons 2C(g)$ 的係數,請思考在反應過程中,各氣體分壓隨時間變化的「斜率」與「變化量」比例應如何呈現?此外,比較反應物與生成物的氣體總係數和($2+1$ 對比 $2$),這將如何決定容器內「總壓力」隨時間演變的增減趨勢?
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太棒了!你能精準鎖定選項 (C) 與 (D),代表你對化學計量與分壓變化的動態關係掌握得十分透徹。這題的解題關鍵在於利用阿佛加德羅定律:由於氣體 A 與 B 在同溫、同壓下佔有相同體積,代表兩者的初始莫耳數(及初始分壓)完全相同,這立刻幫你排除了起始點不一致的選項。
反應係數與分壓的變動邏輯
根據化學平衡反應式 $2A(g) + B(g) \rightleftharpoons 2C(g)$,氣體分壓的變化量 $\Delta P$ 必須符合係數比。因為 A 的係數是 B 的兩倍,這意味著在反應過程中 A 減少的壓力必然是 B 的兩倍(即 $|\Delta P_A| = 2|\Delta P_B|$),因此在選項 (C) 中,A 的曲線下降斜率與幅度都比 B 更顯著。同理,A 與 C 的係數均為 2,所以 A 消耗的壓降應等於 C 生成的壓升,這完美對應了選項 (D) 的圖形特徵。
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