～高二化學 氣體 p24～
（ 3. PV＝nRT ∴1×41000＝n×0.082×300
∴ ＝1667 mol，1667×0.4％÷0.22 30n ≒ 分。）
（ 4. μ ，t V
30：t＝280×：350× ∴t＝150 秒。）
一、道耳頓(Dalton，英國)於 1803 年所提出：若混合氣體間彼此不發生作用，則混合氣體的性 質會與單一氣體類以。故在定溫、定體積時，單一氣體的壓力與莫耳數成正比，混合氣體 的總莫耳數等於各成分氣體莫耳數之總和，而總壓力即等於各成分氣體壓力之總和，此為 ______________定律。
名詞介紹 混合氣體中，各成分氣體的壓力又稱為分壓，其值與單一氣體單獨佔有該容器時所 產生的壓力相同。
二、表示法：
總壓＝分壓之和 Pt PAPB ...
分壓比＝莫耳數比＝莫耳分率比 PA
：PB
：…＝nA
：nB
：…＝XA
：XB
：…
分壓＝總壓 × 莫耳分率 PA P Xt A
；PB P Xt B
；…
三、常見容易反應之混合氣體
注意 道耳頓分壓定律不適用於容易反應之混合氣體，遇題目時：
(1)先使容易反應之氣體完全反應完畢 (2)再依道耳頓分壓定律解題
四、分壓定律的應用
排水集氣法收集氣體時，氣體壓力的校正法：
【範例 1】
如右圖假定玻璃球內所裝的乙醚為0.600 克，而已知乙醚的克分子量 為74 克。本實驗乙醚蒸氣若視為理想氣體， 廣口錐形瓶所佔的 體積為1 L，溫度保持在 40℃，用玻璃管將乙醚球打破，當達平衡
時U 型管的水銀面差多少公分？
(A)其密度比等於莫耳數比 (B)其密度比等於分子量比
(C)等重量之三氣體，其體積比等於其分子量倒數比 (D)等重量之三氣體，其莫耳數比等於分子量比 (E)混合三氣體後，其分壓比等於莫耳分率比。
Ans ： (B)(C)(E)
【範例 7】
方程式2A( )g B( )g C( )g 為一不可逆的反應，假設在反應前的壓力：A 氣體為PA
大氣壓，生成 物的分壓分別為PB
和PC
，則下列壓力與反應時間的關係，何者為正確？
Ans ： (C)(D)
【範例 8】
在5 L 容器內，A 氣體壓力為 9 atm，另一 10 L 容器 B 氣體壓力為 6 atm，把連接兩容器的活栓 打開，A 氣體與 B 氣體不會反應，在氣體達到平衡後，溫度並無改變，試求平衡時 A、B 各氣 體壓力及總壓力？
Ans ： P A 3 ；＝ P B＝ 4 ； P t＝ 7
【範例 9】
同溫下如圖A、B、C 瓶各裝H2
、N2
、O2
三種氣體，
若將開關T1、T2打開，達平衡時：
(1)相通後各瓶內含氣體莫耳數比為 A：B：C＝
(A)4：6：3 (B)4：3：1 (C)1：2：3 (D)1：1：1。
(2)H2
在各瓶內莫耳數之比為A：B：C＝
(A)4：6：3 (B)4：3：1 (C)1：2：3 (D)1：1：1。
(3)O2
在各瓶內壓力之比為A：B：C＝
活栓a
(2)收集到之氧氣莫耳數為若干？
Ans ： 733.7mmHg ； 0.00395mol
【範例 12】
某金屬M 0.00163 mol 溶於稀硫酸，所產生的氫氣以排水集水法收集之，在 27℃、750 mmHg，當集氣管內水面與管外等高時，測得所集氣體的體積為 41.8 mL，（註：27℃時，水 的飽和蒸氣壓為27 mmHg）試問：
(1) 27℃，集氣管內氫氣的分壓為 mmHg，所收集氫氣有 mol。
(2)此氣體在 STP 下之體積應為 mL。
Ans ： (1)723 、 0.0016 ； (2)36.2
【範例 13】
甲、乙兩玻璃球，中間以細管相接，如下圖所示，於同溫時將不同氣體置於容器中。
(1)甲容器盛有 3 atmO2( )g ，乙容器盛有 2 atmN2( )g ，打開活塞後，容器內的壓力為多少 atm？
(2)甲容器盛有 3 atm NO( )g ，乙容器盛有 2 atm O2( )g ，打開活塞，發生下列反應：
( ) 2( ) 2( )
2NOg O g 2NO g ，反應後壓力為多少 atm？
(3)甲容器盛有 3 atm NH3( )g ，乙容器盛有 4 atm HCl( )g ，打開活塞發生下列反應：
3( )g ( )g 4 ( )s
NH HCl NH Cl ，反應後壓力為多少 atm？
(4)甲容器盛有H O2 ( )l ，蒸氣壓為 1 atm，乙容器盛有 5 atmHe( )g ，打開活塞後，容器內仍有水 存在，壓力為多少 atm？
Ans. ： (1)2.4 ； (2)1.8 ； (3) 1.2 ； (4) 4
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 牛 刀 小 試 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
1、兩個玻璃球相連，分別充滿氮氣與氦氣，其體積與壓力 各如右圖所示，維持一定溫度，將兩球中間的開關打開
，過一陣子後，大球內的壓力是多少大氣壓？
(A) 1 (B) 1.5 (C) 2 (D) 2.5
2、25 ℃，將 64 g 的 O2和8 g 的 H2混在一起，若總壓為600 mmHg，則 O2的分壓為 多少mmHg？
(A) 500 (B) 400 (C) 300 (D) 200
～高二化學 氣體 p30～
（ 2. X O2＝，P O2＝X O2×Pt＝×600＝200。）
3、於 20 ℃、1 atm 在水面上收集氧氣，測得集氣瓶內水面較瓶外高出 6.8 cm，瓶內氧氣 之體
積為1 L，試求此乾燥氧氣的分壓？（20 ℃，PH2O＝18 mmHg）
(A) 735.2 mmHg (B) 747 mmHg (C) 742 mmHg (D) 737 mmHg 4、在密閉容器中有定量的空氣，下列何者不至於改變氧的分壓？
(A)定容下，升高溫度 (B)定溫、定容下，添加少量的氦氣 (C)定溫下，縮小容器體積 (D)定溫、定容下，抽出少量的氧氣
5、有甲、乙兩容積相同之容器，甲中有 NO2和NO，乙中為純氧。若甲、乙溫度相同，壓力 均
為300 mmHg，打開甲、乙間通路，使 NO 與 O2完全反應變成NO2，在原來溫度下，量 得
壓力為250 mmHg，則原來甲容器中含 NO2之莫耳分率為：
(A) (B) (C) (D)
6、26 ℃時，飽和水蒸氣壓為 25 mmHg，大氣壓力為 1 atm，一塑膠 袋裝滿了氧氣，用排水集氣法將袋中的氧氣完全擠入裝滿水的塑 膠瓶中，如右圖，此時瓶內氣體體積為 1.50 L，瓶內水面較瓶外 水面高 6.8 mm，求塑膠袋的容積為若干？
(A) 1.34 L (B) 1.45 L (C) 1.52 L (D) 1.61 L
7、如右圖之裝置，於甲室裝 1 atm 之 NO 7 升，乙室裝 1 atm 之 O2 3 升，當隔膜 E 破裂時，則：
(A) A 之汞面下降，B 上升 (B) A 之汞面上升，B 下降 (C) A、B、C、D 之汞面均不變 (D) C 之汞面下降，D 上升
8、右圖為三個分別裝有相同理想氣體的定容器，開始時各活栓關閉，各容器內的氣體體積及 壓力如右圖所示。定溫下，將各活栓打開，當容器內氣體達到平
衡後，若忽略各活栓的體積，則容器內的壓力應變為多少大氣壓 （atm）？(A) 3.60 (B) 3.98 (C) 4.17 (D) 4.80 (E) 5.20 9、小華將 8.4 克的某液態化合物置於 8.2 升體積固定的密閉容器中，
自280 K 開始加熱，溫度逐漸升至 360 K。小華記錄容器內氣 體壓力隨溫度的變化如右圖。試問此化合物之分子量（g／mol）
最接近下列哪一數值？
(A) 60 (B) 72 (C) 84 (D) 96 (E) 108 二、多選題
1、室溫下，下列哪些氣體之混合，不適用於道耳頓分壓定律？
Ｄ(A) H2、O2 (B) NO、O2 (C) HCl、NH3 (D) H2、F2 (E) CO、O2
2、有關容器中混合氣體的敘述，下列哪些正確？
(A)在定溫下，分子數愈多的氣體其分壓愈大 (B)在定溫下，分子量愈大的氣體其分壓愈大 (C)在定溫下，容器體積若增大，各成分氣體的分壓不變 (D)定溫且定容下加入氦氣，則總 氣壓增大，則各成分氣體的分壓變大 (E)定溫且維持容器總壓力固定下加入氦氣，則各成 分氣體的分壓變小
3、下列有關理想氣體的敘述，哪些正確？
(A)定壓時，定量氣體的溫度每改變 1 ℃，其體積改變了它在 0 ℃時體積的 1／273 (B)定溫時，定量氣體的體積與壓力的平方根成反比
(C)定壓時，定量氣體的體積與攝氏溫度成正比
(D)定溫定容時，混合兩種互不反應的氣體，其總壓力是各成分氣體分壓的和 (E)定溫定壓時，混合兩種不反應的氣體，其總體積是各成分氣體體積的和 三、非選題
1、有甲、乙、丙三個容器及一個可膨脹的氣球用管路聯結在一 起。剛開始時各活栓關閉，各容器之體積及壓力如右圖所示
，其中甲為6.0 升、0.2 大氣壓的 HCl，乙為 4.0 升、2.0 大氣 壓的NH3，丙為1.0 升、3.0 大氣壓的 He，假設各氣體皆為理 想氣體，且氣球之初體積及管路之體積可不計，系統前後溫 度保持一定，試問：
(1) 若僅 b 活栓打開，達平衡時，乙容器內氣體壓力為多少 atm？
(2) 若僅 a 活栓打開，達平衡時，甲容器內氣體壓力為多少 atm？
(3) 若大氣壓力為 1 atm，當 b、c 兩活栓同時打開，則平衡時氣球之體積為若干升？
█：(1) 2.2 atm；(2) 0.68 atm；(3) 6 升。
2、已知丙烷熱裂解後產生丙烯與氫氣，其平衡反應式如下：
C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g)
今將1.0 莫耳的丙烷置於一個 22.4 升的密閉容器中，並使容器溫度維持在 427 ℃。經 一段時間，反應達平衡後，測得容器內的總壓力為3.0 大氣壓。假設容器內每一氣體均可 視為理想氣體，試列出計算式，求出該反應達平衡後，下列各項數值。
(1) 容器內丙烯的莫耳數。
(2) 容器內氫氣的質量。
(3) 容器內氫氣的分壓。
█：(1) 0.17；(2) 0.34 g；(3) 0.436 atm。
～高二化學 氣體 p32～
相對粒子數目
1、(1)2.2atm (2)0.68atm (3)6L 2、(1)0.17 (2)0.34g (3)0.436atm