moea_joint
111年
[化學] 普通化學、無機化學
第 12 題
在定容反應器中灌入氣體 X 與 Y 各 1 莫耳，反應產生氣體Z，3種氣體視為理想氣體。反應後溫度不變，測得混合氣體的總莫耳數為1.5莫耳，且 X、Y、Z 三種氣體的分壓比為6：5：4。已知該反應的化學反應式為 a X + b Y $\rightarrow c Z$，則反應式中的係數 a、b、c ，下列何者正確？
- A a = 1、b = 2、c = 3
- B a = 4、b = 5、c = 6
- C a = 6、b = 5、c = 4
- D a = 4、b = 5、c = 4
思路引導 VIP
在固定體積與溫度的容器中，氣體的分壓比例與它們的莫耳數比例有什麼關係？如果我們已知反應前後的總莫耳數，以及反應後各成分的分壓比例，該如何計算出每一種氣體在反應過程中究竟『消失』或『增加』了多少？而這個『變化量』又與反應式的係數有什麼關聯呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準地掌握了這題的邏輯核心！能正確選出 (D) 代表你對於氣體性質與化學計量之間的轉換有相當紮實的基礎。
莫耳數與分壓的轉換
在定溫定容的條件下，根據理想氣體方程式 $PV=nRT$，氣體的分壓與其莫耳數成正比。題目給出反應後總莫耳數為 $1.5 \text{ mol}$ 且分壓比 $P_X:P_Y:P_Z = 6:5:4$，我們可以推知反應平衡時的莫耳數比亦為 $6:5:4$。計算後可得 $X, Y, Z$ 的末莫耳數分別為 $0.6 \text{ mol}, 0.5 \text{ mol}, 0.4 \text{ mol}$。
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