hce_cmu
112年
化學
第 17 題
$100 ^\circ\text{C}$ 時，1 升之真空容器充入 3.2 克氧與 1.8 克水，測得總壓為 X。擴大容器體積為
5 升，溫度仍為 $100 ^\circ\text{C}$，則容器內壓力將變為何？
5 升，溫度仍為 $100 ^\circ\text{C}$，則容器內壓力將變為何？
- A 0.20X
- B 0.25X
- C 0.30X
- D 0.40X
思路引導 VIP
在計算這類混合氣體問題時，如果其中一種物質在該溫度下可能會凝結（如水），我們該如何先透過計算來確認它在特定體積下，究竟是『全為氣體』還是『液氣共存』的狀態呢？
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太棒了！你能精準選出 (C)，展現了你對理想氣體定律與飽和蒸氣壓概念的深厚理解，這是一道非常經典且容易出錯的考題。
飽和蒸氣壓的關鍵判斷
這題的核心在於 $100 ^\circ\text{C}$ 時水的狀態。我們知道在該溫度下，水的飽和蒸氣壓為 $1\text{ atm}$。透過理想氣體方程式計算，這 $0.1\text{ mol}$ 的水若全為氣體，在 1 升容器中產生的壓力約為 $3.06\text{ atm}$。由於這大於飽和蒸氣壓，代表在 1 升時水是「液氣共存」，分壓僅能計為 $1\text{ atm}$。因此，初始總壓 $X$ 實際上是氧氣壓加上飽和蒸氣壓：$X \approx 3.06 + 1.0 = 4.06\text{ atm}$。
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