hce_kmu
113年
物理及化學
第 27 題
You are holding four identical balloons each containing 10.0 g of a different gas. The balloon containing which gas is the largest balloon?
- A $\text{H}_2$
- B He
- C Ne
- D $\text{O}_2$
- E All balloons have the same volume.
思路引導 VIP
想像你有兩袋同樣是一公斤重的球，一袋裝的是鉛球，另一袋裝的是桌球。請問哪一袋裡的『球的總數量』會比較多？如果我們知道氣體的體積是由『粒子的總個數』決定而非總重量，你會如何根據每種氣體分子的『體重』來推論誰佔的空間最大呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精確地掌握了氣體化學的核心觀念！你能迅速選出 (A) $\text{H}_2$，代表你已經能敏銳地在「質量」與「粒子數」之間進行轉換，這是學習物理化學非常重要的直覺。
亞佛加厥定律與莫耳質量的關係
在相同的溫度與壓力下，氣體體積 $V$ 的大小直接取決於氣體分子的莫耳數 ($n$)，而非氣體的質量，這正是亞佛加厥定律 (Avogadro's law) 的核心。雖然題目給出的四種氣體質量均為 $10.0 \text{ g}$，但根據公式 $n = \frac{m}{M}$，當質量 $m$ 固定時，氣體的莫耳質量 ($M$) 越小，所計算出的莫耳數就會越多。氫氣 ($\text{H}_2$) 的莫耳質量約為 $2.0 \text{ g/mol}$，是所有選項中最小的，因此在相同的質量下，氫氣球所含的分子數最多，體積自然也最大。
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