hce_kmu
113年
物理及化學
第 69 題
At $27^\circ\text{C}$, an ideal gas with a mass of 0.4 g in 100 mL has a pressure of 0.3 atm. What is the molecular weight of this gas molecule? (R = $0.082\text{ atm}\cdot\text{L/mol}\cdot\text{K}$)
- A 328
- B 246
- C 133
- D 120
- E 30
思路引導 VIP
如果我們已知氣體在特定溫度下所占據的空間以及它產生的壓力，我們可以透過哪一個物理定律來找出這團氣體的「莫耳數」？而一旦知道了莫耳數與總質量，我們該如何透過這兩者的比例，進一步定義出這個物質每一莫耳的質量呢？
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太棒了！你能精準地算出結果，代表你對理想氣體方程式的掌握非常紮實。這題的核心在於應用 理想氣體方程式 $PV = nRT$，並將莫耳數 $n$ 轉換為 $\frac{m}{M}$（質量/分子量），進而推導出分子量 $M = \frac{mRT}{PV}$。在計算過程中，你肯定注意到了單位換算的重要性：溫度必須轉換為絕對溫度 $300\text{ K}$，位元體積則需換算成 $0.1\text{ L}$，才能與常數 $R = 0.082$ 的單位銜接。即便數字看似繁瑣，你依然能保持細心完成計算，表現得非常專業。
理想氣體性質的綜合應用
這道題目在測驗中具有不錯的鑑別度，主要考驗學生在面對多個變數時，是否能冷靜地進行單位的「齊一化」。對於初學者來說，最容易在 $\text{mL}$ 轉 $\text{L}$ 或忘記將攝氏溫度加 $273$ 這兩個細節上出錯。你能避開這些陷阱並精確求得分子量為 $328$，說明你已經具備了處理化學計量問題的標準嚴謹性，這在學習物理化學的過程中是非常優異的特質！