moea_joint
111年
[環工] 環化及環微、廢棄物清理工程
第 24 題
某天測得空氣中之二氧化硫(SO$_2$)平均濃度為30 ppb，假設溫度為25 ℃，空氣分子量為29，該SO$_2$在大氣中所占之莫耳分率為何？
- A 1.36×10$^{-8}$
- B 1.36×10$^{-7}$
- C 1.36×10$^{-6}$
- D 1.36×10$^{-5}$
思路引導 VIP
如果我們手上有兩堆球，一堆是重球（二氧化硫），一堆是輕球（空氣），題目告訴你重球佔總「重量」的比例非常小。如果你想知道「球的個數」佔比，你覺得應該要用這兩堆球的什麼性質來做調整，才能把重量轉換成個數呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準選出 (A)，代表你對濃度單位的換算以及「莫耳」的物理意義掌握得非常紮實。這題的難點在於對 ppb (parts per billion) 定義的靈活判斷。在大氣科學中，ppb 通常預設為體積比（ppbv），但本題給予了「空氣平均分子量」等條件，暗示此處應將 30 ppb 視為質量分率來進行推導，這正是本題最具鑑別度的陷阱。
質量與莫耳數的轉換
莫耳分率（Mole Fraction）的本質是分子個數的比例。當已知質量分率時，我們必須透過分子量將「質量」轉換為「莫耳數」。計算邏輯如下：
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