高一基礎化學(一)第三章化學方程式與化學計量

第三章 化學方程式與化學計量

103 年 08 月編

第一節 化學式

化學式：用元素符號表示物質組成的式子稱為化學式。 一、化學式之種類 1.實驗式(簡式)： 表明分子中各原子相對數目的化學式，所以實驗式是表示物質組成的最簡化學式。 2.分子式：表示分子內原子的數目及種類的化學式，稱為分子式。 3.示性式：表示分子內含有何種根(或基)而能顯示其特性之化學式，稱為示性式。 4.結構式：表示一分子內各原子排列情形及結合狀態的化學式，稱為結構式。 (1)分子之化學性質可由示性式(或結構式)來決定。 (2)分子式相同，結構式不同之物質叫_____________。 如:

5.電子點式:

二、求化學式的方法

1.實驗式求法：

燃燒分析法：(combustion analysis method)

(1)Mg(ClO4)2可以吸收_______，可得 H 原子重； (2)NaOH 可以吸收_______，可得 C 原子重； (3)試量重減掉 H 重、C 重可得到 O 原子重； 由(1)(2)(3)可得化學式簡式 (4)若有分子量，即可求分子式 (5)2 個 U 型管不能對調，因為___________________________________________ 2.分子式求法： 式量×n＝分子量；(簡式)n＝分子式

小常識:

三聚氰胺」俗稱「蛋白精」，是一種白色、無味的化工原料，常用於製造美耐皿餐具、建材、塗 料等，具毒性，不可添加於食品。 問題: 不肖廠商為什麼要在奶粉中添加三聚氰胺？ 答: 奶粉主要以蛋白質含量高低為品級分類，為通過奶粉中蛋白質含量檢測，不肖廠商才加 入三聚氰胺。 【範例 1】 2008 年夏天爆發的毒奶粉事件，其主角為三聚氰胺，經分析其中含有 28.56%的 C，4.80%的 H 及 66.64%的 N，且由另一實驗測得其分子量為 126.14。求三聚氰胺的實 驗式及分子式。

Ans ： CH 2N2； C3H6N6 【範例2】 某種液態氮氫化合物可作為運送太空船之火箭燃料，已知該化合物中氫元素的組成百分比為 12.5%，該化合物分子量為 32，試求該化合物的分子式。 Ans ： N 2H4 【範例 3】 維他命C 1.00 g，經燃燒後產生 1.50 g 的CO2及0.405g 的H O2 。試求維他命C 的簡式？ 若其分子量為176，試求其分子式？(原子量：H＝1，C＝12，O＝16) Ans ： C 3H4O3； C 6H8O6 【範例 4】 燃燒6 克之試樣(含 C、H、O、N)，產生氣體先通過含Mg ClO( 4 2) 之吸收管，管重量增加3.6 克；再通過含NaOH之吸收管，管重量增加4.4 克；另取同重之試樣做定量試驗，產生之氮 氣冷至S.T.P.體積為 2.24 升。試求此試樣的簡式？(原子量：H＝1，C＝12，O＝16) Ans ： CH 4N2O 【範例 5】

試寫出乙酸的 (1)實驗式 (2)分子式 (3)結構式 (4)示性式。

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一、單一選擇題 01.0有機化合物常使用哪種化學式強調所含官能基，以張顯其特性？　 (Ａ)實驗式　(Ｂ)分子式　(Ｃ)結構式　(Ｄ)示性式。 2.0某氣態化合物由　C、H、N　三種元素組成，取　10　mL　此化合物完全燃燒，在同溫、同壓 下 ，生成　20　mL　CO2(g)、5　mL　N2(g)、35　mL　H2O(g)，此化合物可能為下列何者？ (Ａ)　CH3NH2　(Ｂ)　C2H5NH2　(Ｃ)　C2H3NH2　(Ｄ)　C3H5NH2。 3.0下列關於化學式的敘述，何者正確？　(Ａ)示性式相同的化合物，其分子式未必相同　 (Ｂ)兩物質的分子式相同，則其化學性質亦相同　(Ｃ)結構式可表示分子中原子之間的 結合情形，但未必能顯示分子的立體形狀　(Ｄ)分子式可表示組成該分子的原子種類和 數目，但未必能據以獲知其分子量。 4.0苯甲酸是生活食品中常添加的防腐劑，具有下列的化學式　C7HnO2，若已知苯甲酸中氫 重 量百分率為　4.91％，則化學式中　n　值為多少？　(Ａ)　16　(Ｂ)　12　(Ｃ)　8　(Ｄ)　6。 05.0下列有關化學式的敘述，何者錯誤？　(Ａ)　CH3COOH　與　C6H12O6　的簡式相同，而　 CH3OCH3　與 　C2H5OH　的分子式相同　(Ｂ)石墨、鑽石、富勒烯為同素異形體　(Ｃ)　H2O2　是過氧化氫 實驗式　(Ｄ)分子式的原子總數可能多於或等於實驗式的原子總數。 06.0下列物質的化學式何者可以顯現該物質的特性？　 (Ａ)丙酮（C3H6O）　(Ｂ)乙二酸（H2C2O4）　(Ｃ)丙醛（C2H5CHO）　(Ｄ)乙醚

（C4H10O）。

7.0含碳　40.0％、氫　6.6％，其餘為氧的有機化合物，其實驗式為下列何者？（原子量：C ＝12，H＝1，O＝16）　(Ａ)　CH2O　(Ｂ)　CH3O　(Ｃ)　C2H3O2　(Ｄ)　C3H4O3。

8.0下列物質均是以適當的化學式表示，其中何者為分子式，也是實驗式？　 (Ａ)　N2H4　(Ｂ)　C6H12O6　(Ｃ)　C2H6　(Ｄ)　H2O。 9. 某有機物 6.51 mg 完全燃燒之後，得到 20.47 mg 的CO2及8.36 mg 的H O2 ，則此 有機 化合物最有可能為下列何者？ (A)C H6 14 (B)C H O6 12 6 (C)C H O4 10 4 (D)C H5 10。 二、多重選擇題 01.0下圖是分析碳氫化合物組成的裝置。將試樣置於純氧中燃燒後，產生水蒸氣及二氧化碳 ，使之通過甲、乙兩個　U　型管。下列關於甲、乙兩管的敘述，何者正確？　(Ａ)甲管裝 氫氧化鈉以吸收產生的水蒸氣　(Ｂ)甲管裝過氯酸鎂以吸收產生的水蒸氣　(Ｃ)乙管裝 氫氧化鈉以吸收產生的二氧化碳　(Ｄ)乙管裝過氯酸鎂以吸收產生的二氧化碳　(Ｅ)乙 管裝過氯酸鎂以吸收未反應的氧。 2.0甲基三級丁基醚是一種汽油添加劑，其目的在提高汽油的辛烷值，以減少汽油在引擎 汽缸內燃燒時爆震的程度，其示性式為(CH3)3COCH3。有關此化合物的敘述，何者正確 ？ (Ａ)實驗式為　CH3O　(Ｂ)分子量為　88　(Ｃ)含氧的重量百分率為　18.2％　(Ｄ)分子式 為　C5H12O　(Ｅ)　17.6　g　含原子總莫耳數為　2.0　mol。 3.0關於下圖所示之化學式，下列敘述何者錯誤？　 (Ａ)代表　CCl4　的示性式　(Ｂ)此物質中的原子種類、數目、排列方式，均可由此化學式 得知　(Ｃ)可據以求出組成元素的重量百分組成　(Ｄ)可得知碳與氯在此化合物中的結 合量　(Ｅ)代表　CCl4　為平面正方形分子。

4.0下列物質的化學式表示法，何者屬於實驗式，但不是分子式？　 (Ａ)　NaCl　(Ｂ)　SiO2　(Ｃ)　MgO　(Ｄ)　H2SO4　(Ｅ)　Cu。

5.0乙醚（C2H5OC2H5）是一種液態有機化合物，可作為麻醉劑。下列有關乙醚的敘述，何 者 正確？（原子量：H＝1，C＝12，O＝16）　(Ａ)由四種元素所組成　(Ｂ)結構式如下 圖 (Ｃ)　1　莫耳乙醚含有　4　莫耳碳原子　(Ｄ)分子量為　74　(Ｅ)和乙醇為同分異構物。 三、非選擇題 1. 由以上(範例 3)可知燃燒 1 莫耳維他命 C 能生成 6 莫耳CO2及4 莫耳H O2 ，試寫出其反 應方程式？ 2. 草酸是一種有毒的物質，洗衣店常用來除去衣服上的鐵銹。它的重量百分組成為 C：26.7％、H：2.2％、O：71.1％，試求草酸的簡式？若其分子量為 90，則分子式為 何？ 3. 茶中咖啡因的化學式為C H N O8 10 4 2，試求出各成份元素所佔的重量百分比？(請計算至有 效位數三位) 4. 某 C、H、Cl 化合物 0.99 克在氯氣中完全反應成CCl4 3.08 克及HCl 1.46 克，試求此化 合物之實驗式？(原子量：H＝1，C＝12，Cl＝35.5) 5. 某氣態碳氫化合物　3.0　克，經完全燃燒得二氧化碳　8.8　克。該碳氫化合物　2　升重　6.0　克 ，同溫、同壓下，氫氣　5　升重　1　克。試回答下列各題： (１)該碳氫化合物3.0克含氫多少克？　(Ａ)　0.1　(Ｂ)　0.6　(Ｃ)　1.0　(Ｄ)　3.0。

(２)該碳氫化合物的分子量為何？　(Ａ)　15　(Ｂ)　30　(Ｃ)　60　(Ｄ)　88。 (３)該碳氫化合物的分子式為何？　(Ａ)　CH4　(Ｂ)　C3H6　(Ｃ)　C2H6　(Ｄ)　C3H8。 06. 請以實驗式、分子式及示性式分別表示下列各物質。 ○實驗式 ○分子式 ○示性式 (１)正丁烷 (２)二甲醚 (３)乙醇 (４)乙酸 0 07. 某有機化合物　0.93　克，完全燃燒後只生成二氧化碳　1.32　克和水　0.81　克。由另一實驗 測得該有機化合物的分子量為　61.8，試求：（原子量：H＝1，C＝12，O＝16） (１)該化合物的實驗式為何？ (２)該化合物的分子式為何？ 08. 僅含碳、氫兩元素的某氣體化合物試樣，完全燃燒後得到水　0.27　克，並在　STP　時收集 到　CO2　336　毫升，回答下列問題：（原子量：H＝1，C＝12，O＝16） (１)原試樣的重量多少？ (２)此碳氫化合物之實驗式為何？ (３)若原試樣在　STP　下體積為　112　毫升，則此物之分子式為何？ 09.已知某有機純質含有碳、氫、氧三種元素，取其試樣　3.0　克混合空氣完全燃燒，燃燒後的 產物，通過高溫的　CuO　以將產物充分氧化，再依序通過甲（內盛無水過氯酸鎂）、乙（ 內盛氫氧化鈉）兩支　U　形管。結果甲管重量增加　1.8　克，乙管重量增加　4.4　克。另取定量 的此化合物使之完全氣化，在同溫、同壓、同體積下，其質量為氧氣的　1.875　倍。回答下 列問題：（原子量：H＝1，C＝12，O＝16）

(１)此有機物的重量百分組成。 (２)此有機物的實驗式。 (３)此有機物的分子式。

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牛刀小試解答

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一、選擇題 1.D 2.B 3.C 4.D 5C 6.C 7.A 8.D 9.D 二、多重選擇題 1.BC 2.BCD 3.AE 4.ABCE 5.CD 三、非選擇題

1. C6H8O6(s)+5O2(g)→6CO2(g)+4H2O(g) 2. CHO2；C2H2O4

3. C：49.5％；H：5.15％；N：28.9％；O：16.5％ 4. CH2Cl 5. (1)B；(2)B； (3)C； 7. (１)　CH3O (２)　C2H6O2 8.(１) 0.21（克）(２)　　CH2 (３) C3H6 9(１)　 C＝40％，H＝6.67％，O＝53.33％；(２)　CH2O (３)C2H4O2。

第二節

化學反應式與平衡

化學家嘗試將化學反應以化學反應式來描述，做為在討論化學反應時的共同語言。 一、化學方程式表示法： 1.化學方程式是根據反應事實，以 化學式 及 簡單的數學符號 表示物質間反應物 與生成物之間的關係式；即對化學反應的扼要描述。 2.化學方程式可顯示下列資料： ex： 2 H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)

分子數比： 莫耳數比： 質量比： 同溫同壓下、氣體體積比： 3.化學方程式無法顯示下列資料： (1)反應物的起始莫耳數； (2)反應速率； (3)反應機構； (4)平衡常數。 4.化學方程式遵守： (1)原子數守恆； (2)電荷數守恆； (3)質能守恆； 5.化學方程式的寫法： (1)查出反應物及生成物的種類、狀態、反應熱、反應條件； (2)以化學式記述各物：以簡單符號聯結； (3)平衡方程式之係數； (4)註明物種狀態、反應熱、反應條件。 【範例 1】 物質發生化學變化時，常引發巨觀現象的變化，如顏色變化、溫度升降、沉澱或氣體生成。若 將銅幣置入濃硝酸中，銅幣開始溶化，溶液呈銅離子的藍色並產生紅棕色二氧化氮氣體。試 寫出反應方程式？ Ans ： Cu (s)+4HNO3(aq)→Cu(NO3)2(aq)+2NO2(g)+2H2O(l) 二、平衡化學式的方法 1. 觀察法 步驟: 寫出未平衡的方程式 ↓ 先平衡兩邊僅出現一次的原子 ↓ 利用原子不滅原理，逐一平衡其他原子 ↓ 利用上述步驟的原子，驗算平衡是否正確 ↓ 將所有係數均化為最簡單的整數 ↓ 標示物質的物理狀態及反應條件

物質狀態:固態____、 液態_____、 氣態_____、 水溶液_____。 例題:試以觀察法平衡下列化學方程式:

(1)SiO2(s)+HF(aq)→SiF4(g)+H2O(l)

(2)Fe(s)+O2(g) →Fe2O3(s)

(3)Ca3(PO4)2+SiO2+C →P4+CaSiO3+CO

2. 代數法 寫出未平衡的方程式 ↓ 將反應物和生成物的係數設為未知數 ↓ 利用原子不滅原理，寫出各係數的聯立方程式 ↓ 利用解聯立方程式，求出各係數 ↓ 將所有係數均化為最簡單整數 ↓ 標示物質的物理狀態及反應條件 例題: 試以代數法平衡下列化學方程式: (1)NH3(g)+O2(g) →NO(g)+H2O(l)

(3) Cu(s)+H+

(aq)+NO3-(aq)→Cu2+(aq)+NO2(g)+H2O(l)

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一、單一選擇題 1.0下列哪一個化合物，取　1　mol　完全燃燒需要氧氣　5　mol？　 (Ａ)　CH4　(Ｂ)　C2H6　(Ｃ)　C3H8　(Ｄ)　C4H10。 2.0將鋁金屬與氫氧化鈉反應會產生氫氣，其反應式如下：Al＋OH－_＋H 2O　→　Al(OH)4－＋ H2 （未平衡），若平衡其係數至最簡整數，則其係數總和為多少？　 (Ａ)　21　(Ｂ)　15　(Ｃ)　13　(Ｄ)　7。 3.0設蠟燭在氧中燃燒時，共燒掉　a　克蠟燭，用去　b　克氧，生成　c　克水及　d　克二氧化碳， 產物的重為　w1，反應物重　w2，下列何者錯誤？　 (Ａ)　a＋b＝c＋d　(Ｂ)　a＋b＝w2　(Ｃ)　c＋d＝w1　(Ｄ)　a＋c＝w1＋w2。 4.0銀器在硫化氫存在的空氣中，容易發生下列反應生成黑褐色的硫化銀：

aAg＋bH2S＋cO2→　dAg2S＋eH2O，其中　a、b、c、d、e　是最簡單的整數係數，

則　a＋b＋c＋d＋e　之值為多少？　(Ａ)　11　(Ｂ)　12　(Ｃ)　13　(Ｄ)　14。

5.0下圖中，以大灰球與小白球分別代表兩種不同的原子，下列的反應式，何者最適合描述 下圖中的反應？　(Ａ)　A2＋B2　→　A2B　(Ｂ)　2A2＋B2　→　2A2B　(Ｃ)　3A2＋6B2　→　6A2B

(Ｄ)　 6A2＋3B2　→　6AB2。 6.0在實驗室中，將橘色二鉻酸銨固體加熱分解，會產生綠色的三氧化二鉻、氮氣及水蒸氣 ， 造成類似火山爆發的景象，試平衡此化學反應式：(NH4)2Cr2O7(s)　△ 　Cr2O3(s)＋N2(g)＋ H2O(g) ，求出最簡單整數比，則其係數總和等於多少？　(Ａ)　4　(Ｂ)　5　(Ｃ)　6　(Ｄ)　7。

7.0平衡反應式　aMg3N2＋bH2O　→　cNH3＋dMg(OH)2，a、b、c、d　為最簡整數係數，則　a

　等於多少？　(Ａ)　10　(Ｂ)　11　(Ｃ)　12　(Ｄ)　13。 8.0下列為太空梭內液體燃燒的反應式：aC2H8N2()＋bN2O4()　→　cN2(g)＋dCO2(g)＋ eH2O()，a、b、 c、d、e　表平衡係數，若　a＝1，則　c　的值為何？　(Ａ)　1　(Ｂ)　2　(Ｃ)　3　(Ｄ)　4。 9.0化學反應式無法提供下列何種事實？　(Ａ)產物種類　(Ｂ)反應物的狀態　(Ｃ)催化劑 種類　(Ｄ)反應速率快慢　(Ｅ)反應的條件。 10. 完全燃燒　X　莫耳正丁烷（C4H10）得　Y　莫耳二氧化碳時，下列　X　與　Y　間的關係，何者 正確 ？　(Ａ)　X＝3Y　(Ｂ)　Y＝3X　(Ｃ)　X＝4Y　(Ｄ)　Y＝4X。 11.0化合物甲、乙、丙的分子量分別為　10、18、24，甲和乙反應生成丙，則其可能的平衡化 學反應式為下列何者？　 (Ａ)甲＋乙→丙　(Ｂ)甲＋2乙→　2丙　(Ｃ)　2甲＋乙→　2丙　(Ｄ)　3甲＋乙→　2丙。 12.0火箭使用的固態燃料是由過氯酸銨　(NH4ClO4)　和鋁粉混合而成，反應除了釋放出 大量能量外，還產生　Al2O3(s)、AlCl3(s)、NO(g)　和　H2O(g)，下列何者為化學反應式平衡後 ， Al(s)、Al2O3(s)　和　AlCl3(s)　的計量係數比？　 (Ａ)　3：1：1　(Ｂ)　4：1：2　(Ｃ)　5：1：3　(Ｄ)　5：2：1。 13~14為題組 0在固定體積的密閉容器內，置入氣態物質後會反應生成產物，下圖表示反應物和產物的 莫耳數隨反應時間的變化關係。回答下列問題： 13. 下列哪一項可表示該反應的化學反應式？　 (Ａ)　2A　→　3B＋C　(Ｂ)　3B＋C　→　2A　(Ｃ)　2B＋3C　→　A　(Ｄ)　A　→　2B＋3C。

14. 若　C　氣體的分子式為　X3（即三原子分子），且知　B　是由　X、Y　兩元素構成的化合物 ， 則　B　的分子式可能為下列何者？　(Ａ)　XY　(Ｂ)　XY2　(Ｃ)　X2Y　(Ｄ)　X2Y2。 二、多重選擇題 1.0有關化學反應的敘述，下列何者正確？　(Ａ)反應物與產物所含之分子數相同　 (Ｂ)產物通常與反應物之性質不同　(Ｃ)反應物與產物所含原子總數相同　(Ｄ)在相同 情況下，氣體反應時體積間成簡單整數比　(Ｅ)化學反應時會產生能量的變化。 2.0取分子式為　CnH2n＋2O　的某有機化合物，完全燃燒後生成　4　莫耳　CO2　與　5　莫耳　H2O。關 於此有 機化合物，下列敘述何者正確？（原子量：H＝1，C＝12，O＝16）　 (Ａ)其簡式為　C2H5O (Ｂ)其分子式為　C4H10O　(Ｃ)其分子量為　74　(Ｄ)取其　1　莫耳完 全燃 燒，需消耗　6.5　莫耳氧　(Ｅ)若知其為醇類，則其示性式為　C4H9OH。

3.0化學反應式　xCa3(PO4)2＋yC＋zSiO2　→　uCaSiO3＋vCO＋wP4　中，x、y、z、u、v、w　為

最簡整 數平衡係數，下列關係何者正確？　(Ａ)　x＋y＋z＝u＋v＋2w　(Ｂ)　x＋y＋2z＝u＋v ＋w (Ｃ)　3x＋y＋z＝u＋v＋2w　(Ｄ)　2x＋y＋2w＝u＋v　(Ｅ)　x＋y＋z＝u＋v＋w。 三、非選擇題 1.請寫出丙烷（C3H8）在空氣中完全燃燒的化學反應式。 0 2.甲烷在氧氣不足的情況下不完全燃燒，會生成有毒的一氧化碳，其化學反應式若為　 xCH4＋yO2　→　zH2O＋wCO，則以最簡整數係數平衡該反應式後，x＋y＋z＋w　之值為 多少？

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牛刀小試解答

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一、選擇題 1.C 2.B 3.D 4.A 5.B 6.D 7.C 8.C 9.D 10.D 11.D 12.A 13.B 14.B

二、多重選擇題

1.BCDE 2.BCE 3.AD 三、非選擇題 1. C3H8＋5O2　→　3CO2＋4H2O 2. 11

第三節

化學計量

1.化學計量的兩個假設： (1)僅考慮一種反應；實際上有數種反應競相進行。 (2)所考慮的反應視為完全反應；實際上反應僅達平衡，平衡時各物種皆存在。 2.限量試劑： (1)反應中完全作用完畢的反應物稱為 。 (2)限量試劑的量可決定 的產量。 3.產量百分率： 產率=(實際產量/理論產量)×100% 4.近年來，由於環境的日益惡化，科學家們致力於綠色化學的推展，其概念之一為強調 化學製程中原子的使用效率。 原子使用效率(%)=(目標產物的質量/所有產物的總質量) ×100% 【範例 1】 二氧化碳和水經光合作用能產生葡萄糖(C6H12O6)，若 22 克的二氧化碳和 36 克的水反應生成 4.5 克的葡萄糖，試估算此反應的產率為若干？(葡萄糖分子量為 180) Ans ： 3 0 ％ 【範例 2】 在實驗室中，取11.5 克的鈉與 11.2 升的氯氣，於 00_{C、1 大氣壓下反應，以製備氯化鈉。} 試問：(Na=23.0，Cl=35.5) (1)哪一物質為限量試劑？ (2)氯化鈉的理論產量為多少克？ (3)實驗完成後，共製得氯化鈉 8.80 克，則此反應的產率為何？ Ans ： : (1)Na(2)29.25 克 (3)30.0% 【範例 3】 尿素((NH2)2CO)可由氨與二氧化碳反應產生:

2NH3(g)+CO2(g)→(NH2)2CO(aq)+H2O(l)，將612 克氨與 1144 克二氧化碳反應，回答下列問題 (1) 何者為限量試劑？ (2) 尿素的理論產量為何？ (3) 若尿素實際產量為 843 克，則其產量百分率為何？ Ans : (1) NH3 (21080 克 (3)78.1% 【範例 4】 甲基丙烯酸甲酯(CH2=C(CH3)CO2CH3，分子量=100)是製造壓克力的主要原料，以往的製程 可用下式表示:

CH3COCH3+HCN+CH3OH+H2SO4 → CH2=C(CH3)CO2CH3+NH4HSO4，但是由於原子使用效率

太低，不符合綠色化學的精神，因此，目前使用新的製程如下: CH3CCH+CH3OH+CO →CH2=C(CH3)CO2CH3，新的製程沒有製造任何廢棄物，原子使用效率 為100%。試問使用第一種製程原子的使用效率為何？ Ans ： : (1)46.5% 【範例 5】 肼(N H2 4)又稱為聯胺，經常做為火箭的無色液體燃料，與N O2 4氣體反應，會產生氮氣與水 蒸氣，試回答下列各問題： (1)寫出肼與N O2 4氣體反應之方程式？ (2)各取 32 克肼與N O2 4氣體完全反應後，可得水蒸氣若干克？又可得S.T.P.下之N2若干升？ (3)肼與O2反應亦會產生氮氣與水蒸氣，試寫出反應之方程式？ (4)取 160 克肼在O2與N O2 4的混合氣體中，恰完全燃燒且得到196 克N2，試求混合氣體中 2 4 N O 與O2之莫耳數比？ Ans ： (2)25.2 g 、 23.52 L ； (4) 2 ： 1

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刀 小 試＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

一、單一選擇題 1.0將　11.2　克鐵粉與　1.27　克碘固體混合，發生下列反應：Fe＋I2　→　FeI2。經充分反應後 可生成碘化亞鐵（FeI2）多少克？（原子量：Fe＝56，I＝127）　 (Ａ)　1.55　(Ｂ)　3.10　(Ｃ)　6.20　(Ｄ)　12.47。

2.0氨氣與氧化銅在高溫下反應之產物為氮氣、銅及水，以　17.0　克氨氣和　80.0　克氧化銅 在高溫下反應可得　N2　多少克？（原子量：H＝1，N＝14，O＝16，Cu＝64）　 (Ａ)　28　(Ｂ)　14　(Ｃ)　9.3　(Ｄ)　7。 3.0關於化學反應式　3A＋2B　→　4C＋2D，其中　A、B、C、D　表示不同的分子；若取　10　克　A　 和 　20　克　B　作用一段時間後，剩餘　4　克　A、12　克　B　並產生　4　克　D，下列敘述哪些錯誤？　 (Ａ)此時已產生　10　克　C　(Ｂ)反應後分子的莫耳數不變　(Ｃ)當　A　剩下　3.1　克時，已產 生　11.5　克　C　(Ｄ)若　B　的分子量為　40，則　A　的分子量為　20。 4.0化學反應式中的係數，代表什麼意義？　(Ａ)反應時，反應物消耗的莫耳數和產物間的 莫耳數關係　(Ｂ)反應完成後，反應物和產物間的莫耳數比　(Ｃ)反應達平衡時，反應 物和產物間的莫耳數關係　(Ｄ)反應進行前，反應物和產物間的莫耳數關係。 5.0在定溫、定壓下，氫氣與氧氣的體積比為　3：2，使兩者混合充分反應生成水蒸氣，則剩 下的氧氣與生成的水蒸氣之莫耳數比為多少？　 (Ａ)　1：6　(Ｂ)　1：2　(Ｃ)　2：3　(Ｄ)　3：1。 6.0在　200　℃、0.3　atm　下，取　NH3　100　L、O2　275　L，混合後引燃至下列反應已充分進行 ： NH3(g)＋O2(g)　→　H2O(g)＋NO2(g)（未平衡）。若反應前後之溫度及壓力保持不變，下列敘 述何者 正確？　(Ａ)　NH3　尚未耗盡　(Ｂ)反應後有　300　L　H2O(g)　生成　(Ｃ)反應後，混合氣體 共 　250　L　(Ｄ)反應後混合氣體共　350　L。

7.0BaCO3　和　CaCO3　的混合物　6.94　克，經加熱使其放出　CO2　後得　BaO　和　CaO　的混合物

4.74　克，

則原混合物中含　BaCO3　若干克？（原子量：Ba＝137，Ca＝40）　

(Ａ)　3.01　(Ｂ)　3.52　(Ｃ)　3.94　(Ｄ)　4.48。

8.0某試管內盛　CaCO3，加熱時發生如下反應：CaCO3(g)　→　CaO(s)＋CO2(g)。若　CaCO3　完

熱前試管連同　CaCO3　之重量為　30.08　克，反應完後共減輕　4.40　克，則空試管的重量 為多 少克？（原子量：Ca＝40）　(Ａ)　20.08　(Ｂ)　22.16　(Ｃ)　24.50　(Ｄ)　25.08。 9.0將　90　克的葡萄糖（C6H12O6＝180）完全燃燒後，可得到多少克的水？　 (Ａ)　18　(Ｂ)　27　(Ｃ)　36　(Ｄ)　54。 10.0分子式為　CxHyO　的某化合物，完全燃燒得　CO2　與　H2O　的莫耳數比為　1：1，則該化 合物的分

子式可能為下列何者？　(Ａ)　CH4O　(Ｂ)　C2H6O　(Ｃ)　C3H6O　(Ｄ)　C4H10O。

11.0反應　3A＋2B　→　2C　中，A、B、C　表示不同的分子。若　A、C　的分子量分別為　24　及　 72， 則　B　的分子量為何？　(Ａ)　12　(Ｂ)　36　(Ｃ)　40　(Ｄ)　48。 12.0已知氫氣與氧氣反應生成水的反應式為　2H2＋O2　→　2H2O。若氫氣　x　莫耳與氧氣　y　莫 耳 反應後剩餘氧氣　z　莫耳，則　x、y、z　間的關係為何？　 (Ａ)　2x＝y　(Ｂ)　2x＋z＝y　(Ｃ)　x＋2z＝2y　(Ｄ)　2x＋y＝2z。 13.0於　0　℃、1　大氣壓下，在　0.243　克金屬鎂上逐滴加入　1.0　M　的鹽酸使其充分反應，以 收 集到的氫氣體積為縱坐標，加入鹽酸的體積為橫坐標作圖，下列哪一個圖最正確？ （原子量：Mg＝24.3） (Ａ) (Ｂ) (Ｃ) (Ｄ) 14.0水楊酸（C7H6O3）和乙酸酐（C4H6O3）混合後加熱，可以製備阿司匹靈，其反應式 如右： C7H6O3＋C4H6O3　→　阿司匹靈＋C2H4O2（係數已平衡），現有水楊酸　2.00　g　和乙酸

酐　4.00　g　

反應，若實際產生的阿司匹靈（C9H8O4）為　2.10　g，試計算其產率為多少？　

(Ａ)　69％　(Ｂ)　81％　(Ｃ)　89％　(Ｄ)　97％。

15.0銀器在硫化氫存在的空氣中，會發生下列反應，而形成硫化銀： Ag＋H2S＋O2　→　Ag2S＋H2O（未平衡）

今取銀、硫化氫、氧各　1　莫耳混合反應，則何者是限量試劑？

（原子量：Ag＝108，S＝32）　(Ａ)　Ag　(Ｂ)　H2S　(Ｃ)　O2　(Ｄ)　Ag2S。

二、多重選擇題 1.0 在　25　℃、1　atm　時，1　莫耳氣體體積為　24.5　升，1　莫耳　C8H18　完全燃燒，結果為下 列 何者？　(Ａ)可生成　CO2　440　克　(Ｂ)可生成　H2O　162　克　(Ｃ)需氧　12.5　莫耳　 (Ｄ)可生成　H2O　18　莫耳　(Ｅ)於　25　℃時，需　1　atm　的氧　280　升。 2.0關於化學反應式　3A＋2B　→　4C＋2D，其中A、B、C、D　表不同的分子；若取　10　克　A　和 　20　克　B　反應一段時間後，剩餘　4　克　A、12　克　B　並產生　4　克　D，下列敘述哪些正確？ (Ａ)此時已產生　10　克　C　(Ｂ)　B　為限量試劑　(Ｃ)當　A　剩下　3.1　克時，已產生　11.5　 克　C (Ｄ)若　B　的分子量為　40，則　A　的分子量為　20　(Ｅ)反應後分子的莫耳數不變。 3.0下列哪些是化學反應的特性？　 (Ａ)原子不滅　(Ｂ)分子不滅　(Ｃ)能量不滅　(Ｄ)電荷不滅　(Ｅ)質量不滅。

4.032.4　克銀、3.4　克硫化氫和　6.4　克氧混合，依化學反應式　Ag＋H2S＋O2　→　Ag2S＋

H2O （未平衡）進行反應，下列敘述何者正確？（原子量：Ag＝108，S＝32，）　(Ａ)反 應 式平衡後最簡單的整數係數和為　10　(Ｂ)限量試劑是　H2S　(Ｃ)反應完成需消耗掉　0.2 莫耳氧氣　(Ｄ)可生成　Ag2S　24.8　克　(Ｅ)若欲使銀完全反應至少需硫化氫　6.8　克。 三、非選擇題 1. 若碳氫化合物與硫共熱產生二硫化碳與硫化氫，則每莫耳C H25 52與硫( )S8 完全作用，需

硫若干莫耳？ 2. 從鐵礦煉製鐵的過程中涉及下列反應： ( ) 2( ) ( ) 2Cs O g 2COg ；Fe O2 3( )s 3CO( )g 2Fe( )s 3CO2( )g 。若第一個反應產生的一氧化碳 全部用於第二個反應，則欲產生100 公斤的鐵需氧氣若干公斤？ 3. 銅鋅合金粉末 1.0 克與足量鹽酸作用，S.T.P.下可產生氫氣 224 毫升，試求原合金中含銅 之重量百分率？(原子量：Cu＝63.5、Zn＝65.4) 4. 使足量的二氧化錳與比重為 1.15，含氯化氫 30％之鹽酸 120 毫升加熱作用，反應生成的

氯氣在S.T.P.下之體積約為若干升？(MnO2(s)＋4HCl(aq)→MnCl2(aq)＋Cl2(g)＋2H2O(l))

5. 有一學生在實驗室中，將 15 克冰醋酸、12 克丙醇、並取少量濃硫酸加入燒瓶中共熱，以 製備醋酸丙酯，實驗完成後，共得純酯5.0 克。試求： (1)何者為限量試劑？ (2)產率為若干？ 6. 乙炔是工業上重要的原料。可由下列方法製得CaC2( )s 2H O2 ( )l Ca OH( )2( )s C H2 2( )g (1)CaC2 2.50 莫耳可產生乙炔若干莫耳？ (2)CaC2 0.50 莫耳可產生乙炔若干克？ (3)產生乙炔 3.20 莫耳時，會消耗水若干莫耳？ (4)產生乙炔 2.80 克時，同時生成氫氧化鈣若干克？ 7. 燃燒室中通入 2.0 莫耳甲烷與 7.0 莫耳的氧氣，當反應完全後，下列敘述何者正確？ (A)可產生 2.0 莫耳的CO2 (B)剩下 3.0 莫耳的氧氣 (C)氧氣為限量試劑 (D)通過無水過氯酸鎂管後，管增重 36 克 (E)通入氫氧化鈉溶液，可生成碳酸鈉或碳酸氫鈉共 2.0 莫耳。

8. 取相同重量的金屬鋅與碘之混合物，完全反應生成碘化鋅(ZnI2)，試求： (原子量：Zn＝65.4、I ＝127) (1)何者為限量試劑？ (2)未完全作用的反應物，剩餘若干百分比？ 9. 醋酸（CH3COOH）是重要的工業原料，由酒精（C2H5OH）與氧氣行氧化反應可得到醋 酸和水。今在一容器內加入　46　克乙醇與　48　克氧氣，密閉放置足夠長的時間使兩者能充 分反應： (１)請寫出該反應的平衡化學反應式。 (２)反應系中何種物質是限量試劑？ (３)經充分反應後若生成　48　克的醋酸，則該反應的產率為多少？ 10.乙炔是工業上重要的原料，可以由下列方法製得：CaC2(s)＋2H2O()　→　Ca(OH)2(s)＋ C2H2(g)，則取　64　克　CaC2　和　9　克水充分反應時：（原子量：Ca＝40，O＝16，C＝ 12，H＝1） (１)何者為限量試劑？ (２)最多可產生乙炔　C2H2(g)　若干克？

※

牛刀小試解答

※

一、選擇題

1.A 2.C 3.B 4.A 5.A 6.D 7.C 8.A 9.D 10.C 11.B 12.C 13.A 14.B 15.A 二、多重選擇題

1.BC 2.ACD 3.ACDE 4.BD 三、非選擇題

1. 9.5 2. 42.8 3. 34.6% 4. 6.33 5. (1)丙醇；(2)24.5％ 6. (1)2.5；(2)13；(3)6.4；(4)7.97 7. ABE 8. (1) I2；(2)74.2％09. (１)　C2H5OH＋O2　→　CH3COOH＋H2O；(２)　C2H5OH；

(３)　80％ 010.(１)　H2O；(２)　6.5

第四節 化學反應中的能量變化

一、 放熱反應與吸熱反應

此類反應即稱為＿＿＿＿＿ 相反的，若生成物的能量高於反應物，則反應進行時會吸收四周環境的能量，此類反應 即稱為＿＿＿＿＿＿ 二、熱化學方程式：化學方程式中有記述反應熱者 1.熱化學方程式需註明狀態 2.熱含量(焓)H:儲存於物質中的能量稱為________ 3.熱含量差(△H): △H=生成物的總熱含量-反應物的總熱含量 △H>0 表示為_____ 熱反應 △H<0 表示為_____ 熱反應 4.反應方程式寫成逆反應時，△H 應 ； 反應方程式的係數代表莫耳數，方程式係數 n 倍時，△H 應 ； 反應方程式相加時，△H 應 。 三、反應熱的種類： (1)莫耳生成熱：一莫耳純質由最穩定狀態元素生成時的反應熱 ex：Mg(g)+1/2O2(g)→MgO(s) △H＝－602 kJ

 25℃、1atm，最穩定狀態的元素，其莫耳生成熱為______。 生成方程式不一定可以實際進行 常見純物質在 25℃、l atm 下的莫耳生成熱 物質 化學式 生成熱(kJ/mol) 物質 化學式 生成熱(kJ/mol) 氫氣 H2(g) 0 一氧化碳 CO(g) －110.5 氮氣 N2(g) 0 乙醇 C2H5OH(l) －277.7 鈉 Na(s) 0 乙烯 C2H4(g) 52.3 石墨 C(s) 0 葡萄糖 C6H12O6(s) －126.0 鑽石 C(s) 1.9 氯化氫 HCl(g) －092.3 斜方硫 S8(s) 0 碳酸鎂 MgCO3(s) －1095.8 單斜硫 S8(s) 2.0 甲烷 CH4(g) －074.8

乙炔 C2C2(g) 226.7 一氧化氮 CO(g) 90.2 氨 NH3(g) －46.1 水蒸氣 H2O(g) －241.8 二氧化碳 CO2(g) －393.5 水 H2O(l) －285.8 (2)莫耳分解熱：一莫耳化合物變成最穩定狀態元素時的反應熱 ex：MgO(s)→ Mg(g)+1/2O2(g) △H＝602 kJ ＊同溫同壓下，同物種的莫耳生成熱與莫耳分解熱 。 (3)莫耳燃燒熱：一莫耳純質與氧完全作用所放出的熱量 ex：Mg(g)+1/2O2(g)→MgO(s) △H＝－602 kJ

燃燒熱必為放熱，比較大小時使用絕對值。 碳氫化合物在25℃、1 atm 燃燒產物為CO2( )g 、H O2 ( )l 。 氮化合物如NH3、N H2 4、NH OH2 的燃燒產物為N2( )g ，而非NO2( )g 。 不能燃燒的物質，如：CO2、H O2 、O2、N2…等，其燃燒熱為零。 (4)莫耳中和熱： (5)莫耳溶解熱: 四、赫斯定律與能量守恆： 1.赫斯定律：1840 年，蘇俄化學家赫斯(G.H. Hess，1802～1850)，由許多實驗數據中發 現：如果一反應能由數個其它反應的代數和表示時，其反應熱亦等於數個 相對應方程式反應熱的代數和。 ※又稱為反應熱加成性定律. 2.赫斯定律是能量不滅的一種例子，顯示只要初、終物種、狀態、溫度、壓力，莫耳數 相同，則反應熱為定值，而與_________________無關。

3.應用赫斯定律可推算一些不容易進行或尚未實作的反應熱。 ex：C(s)+1/2O2(g)→CO(g) △H＝？

可由實驗直接測量者為 C(s)+O2(g)→CO2(g) 　　 △H＝－393.5 kJ CO(g)+1/2O2(g)→CO2(g)　　 △H＝－283.0 kJ 由上述資料，可得C(s)+1/2O2(g)→CO(g) △H＝ kJ 4.反應熱的預測法 (1)由生成熱求△H: △H＝Σ△H（生成熱）（生成物）－Σ△H（生成熱）（反應物） (2)由燃燒熱求△H: △H＝Σ△H（燃燒熱）（反應物）－Σ△H（燃燒熱）（生成物） (3)由鍵能求△H: △H＝Σ△H（鍵能）（反應物）－Σ△H（鍵能）（生成物） (4)非同類的反應熱，可設法將已知方程式加減湊成目標方程式，再依赫斯定律計算 反應熱 (5)溫度變化所需熱量△H (cal) △H=ms△T 　其中 m：質量(g)； s：比熱(cal / g℃)； △T：溫差(℃) 【範例 1】 試寫出氫的莫耳燃燒熱及水的莫耳生成熱的相對應的熱化學方程式？ 【範例 2】 由熱化學方程式：2MgO(s)→ 2Mg(s)+O2(g) △H＝1204 kJ， 求：(1)生成 1 克MgO的反應熱？ (2)欲放出 1000 仟焦熱量須燃燒若干克的鎂？(原子量：Mg＝24，O＝16) Ans ： (1) － 15 . 05 k J ； (2) 39.9 g 【範例 3】 甲醇(CH OH3 ) 6.40 克完全燃燒放熱 145 kJ，試寫出甲醇燃燒的熱化學方程式？ 【範例 4】 已知下列各反應及反應熱：

C(s)+O2(g)→CO2(g) △H1＝－393.9 kJ H2(g)+1/2O2(g) →H2O(g) △H2＝－241.6 kJ CO(g)+1/2O2(g)→CO2(g) △H3＝－283.0 kJ 試求水煤氣製備反應之反應熱？ Ans ： 130.7kJ 【範例 5】 下列那些物質在標準狀態下的莫耳生成熱為0 kJ / mol？ (A)O3( )g (B)Na( )s (C)C H OH2 5 ( )l (D)H O2 ( )l (E)Fe( )s 。 Ans ： (B)(E) 【範例 6】 試根據下列二式，計算SO3( )g 的莫耳生成熱？ 1/8S8(s)+O2(g)→SO2(g) △H＝－206.8 kJ； SO2(g)+1/2O2(g)→SO3(g) △H＝－98.9 kJ Ans ：－ 3 0 5 . 7 k J 【範例 7】 苯(C H6 6)的莫耳燃燒熱為－3267 kJ / mol，二氧化碳及水的莫耳生成熱分別為－393.5 kJ / mol 及－285.8 kJ / mol，試根據這些資料，求出苯的莫耳生成熱？ Ans ： 48.6 kJ 【範例 8】 關於熱化學方程式C(s)+O2(g)→CO2(g) △H＝－394 kJ，下列敘述何者正確？ (A)此反應為吸熱反應，反應熱為 394 kJ / mol (B) 1 莫耳石墨的燃燒放熱 394 kJ (C)石墨燃燒生成二氧化碳的活化能為 394 kJ / mol (D)石墨加氧的位能比二氧化碳的位能低 394 kJ / mol Ans ： (B) 【範例 9】 已知：CH4( )g 、CO2( )g 、H O2 ( )l 之莫耳生成熱分別為－74.9、－393.3 及－241.8 kJ / mol，試寫

出CH4( )g 燃燒生成 CO2( )g 及H O2 ( )l 的熱化學方程式？ 【範例 10】 己知C( )s 、H2( )g 、C H3 8( )g 之莫耳燃燒熱分別為－90.0、－57.8、－488.4 kcal / mol， 試求C H3 8( )g 之莫耳生成熱為若干？ Ans ：－ 12 . 8 kcal 【範例 11】 將NaOH固體2.00 克溶於 200 克水後，水溫由 18.6℃升至 21.0℃，己知盛水的錐形瓶重 125 克，比熱為0.84 J / g℃，溶液的比熱為 4.18 J/g℃。試求NaOH之溶解熱？ Ans ：－ 45 . 56 k J /mol 【範例 12】 下列各熱化學方程式： 2 5 ( )l 3 2( )g 2 2( )g 3 2 ( )l 1 C H OH  O  CO  H O Q ； 2 5 ( )l 3 2( )g 2 2( )g 3 2 ( )g 2 C H OH  O  CO  H O Q ； 2 5 ( )g 3 2( )g 2 2( )g 3 2 ( )l 3 C H OH  O  CO  H O Q ； 2 5 ( )g 3 2( )g 2 2( )g 3 2 ( )g 4 C H OH  O  CO  H O Q 。 其中Q1、Q2、Q3、Q4為熱量，則下列熱量大小關係何者正確？ (A) Q2＞Q4 (B) Q4＞Q1 (C) Q1＞Q2 (D) Q3＞Q1 (E) Q3＞Q4。

Ans ： (C)(D)(E)

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊牛

刀 小 試＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

一、單一選擇題 01.0下列哪一個反應的 H　可表示水的生成熱？　 (Ａ)　H＋

(aq)＋OH－(aq)　→　H2O()， H1　 (Ｂ)　H2(g)＋

2 1 O2(g)　→　H2O()， H2　 (Ｃ)　H2O2()　→　H2O()＋ 2 1 O2(g)， H3　 (Ｄ)　H2(g)＋CuO(s)　→　Cu(s)＋H2O()， H4。 2.0若　1　g　氫氣燃燒產生液態水時放出　142.9　kJ　的熱，則下列何者為表示該反應的熱化學 反應式？　(Ａ)　2H2(g)＋O2(g)　→　2H2O()＋142.9　kJ　(Ｂ)　2H2(g)＋O2(g)　→　2H2O()＋ 571.6　kJ (Ｃ)　2H2(g)＋O2(g)　→　2H2O(g)＋571.6　kJ　(Ｄ)　2H2(g)＋O2(g)　→　2H2O()－571.6　kJ。 3.0焦炭　1.2　g　燃燒時，共釋出　39.33　kJ　的能量，約相當於多少　kcal？　 (Ａ)　9.4　(Ｂ)　4.9　(Ｃ)　39330　(Ｄ)　0.03933。 4.0下列哪一個反應所放出的熱量最多？　(Ａ)　H2O(g)　→　H2O()　(Ｂ)　H2O()　→　H2O(s) (Ｃ)　2H2(g)＋O2(g)　→　2H2O()　(Ｄ)　2H2(g)＋O2(g)　→　2H2O(g)。 5.0已知　25　℃、1　atm　下，石墨、鑽石燃燒的熱化學反應式分別為： C（石墨）＋O2(g)　→　CO2(g)， H＝－393.51　kJ C（鑽石）＋O2(g)　→　CO2(g)， H＝－395.41　kJ 下列敘述何者正確？　(Ａ)由石墨製備鑽石是放熱反應；石墨的熱含量比鑽石低　 (Ｂ)由石墨製備鑽石是放熱反應；石墨的熱含量比鑽石高　(Ｃ)由石墨製備鑽石是吸 熱反應；石墨的熱含量比鑽石低　(Ｄ)由石墨製備鑽石是吸熱反應；石墨的熱含量比鑽 石高　(Ｅ)由鑽石製備石墨是放熱反應；石墨的熱含量與鑽石相等。 6.0若鐵的煉製是以　Fe2O3(s)　為原料，用煤焦（碳）將其還原，反應式如下：

3C(s)＋2Fe2O3(s)　→　4Fe(s)＋3CO2(g)

已知，在標準狀況下：

鐵的氧化反應：2Fe(s)＋

2 3

O2(g)　→　Fe2O3(s)， H＝－823　kJ

則鐵的煉製反應：3C(s)＋2Fe2O3(s)　→　4Fe(s)＋3CO2(g)， H＝x　kJ

其反應熱　x　應為多少　kJ？　(Ａ)　429　(Ｂ)　464　(Ｃ)－1182　(Ｄ)－1217。 7.0已知　25　℃、1　atm： 2H2(g)＋O2(g)　→　2H2O(g)＋484　千焦 2H2(g)＋O2(g)　→　2H2O()＋572　千焦 同狀況下由氫氣和氧氣化合生成　18　克液態水時，可放出熱量若干千焦？　 (Ａ)　572　(Ｂ)　484　(Ｃ)　286　(Ｄ)　242。 8.0有關化學反應的反應熱之相關敘述，何者錯誤？　(Ａ)反應熱是產物與反應物熱含量 的差　(Ｂ)反應熱以　 H　表示，正值代表此反應為放熱，負值代表此反應為吸熱　 (Ｃ)若一反應熱為正值，則表示產物熱含量高於反應物熱含量　(Ｄ)若某化學反應放出 　285　千焦的熱量，則反應熱可表示成　 H＝－285　千焦。 9.0已知　1　莫耳的碳燃燒可放熱　393　千焦，取　12　克碳不完全燃燒成一氧化碳時放出　Q1　 的 熱量，再將此一氧化碳完全氧化成二氧化碳則放出　Q2　的熱量，下列敘述何者正確？　 (Ａ)　Q1＋Q2＞393　千焦　(Ｂ)　Q1＋Q2＝393　千焦　(Ｃ)　Q1－Q2＞393　千焦　 (Ｄ)　Q1－Q2＝393　千焦。 10.04　g　氫氣在　16　g　氧氣中燃燒生成液態水時，放熱　285.8　kJ，由此判斷下列熱化學反 應式 ，哪一項正確？(Ａ)　2H2(g)＋O2(g)　→　2H2O()＋285.8　kJ(Ｂ)　2H2(g)＋O2(g)　→　2H2O(g) ＋285.8　kJ (Ｃ)　2H2(g)＋O2(g)　→　2H2O(g)＋571.6　kJ　(Ｄ)　2H2(g)＋O2(g)　→　2H2O()＋571.6　kJ。 11.0下列有關反應熱的敘述，何者正確？　(Ａ)放熱愈多的反應，其反應速率愈快　 (Ｂ)放熱的反應，不需要加熱反應就可自然發生　(Ｃ)常溫、常壓下，若知水的生成熱 為－286　kJ/mol，則氫氣的燃燒熱也為－286　kJ/mol　(Ｄ)甲烷燃燒時，反應物的能 量 比產物的能量低。 二、多重選擇題 1.0下列有關反應熱的敘述，何者正確？　(Ａ)　H2(g)　的莫耳燃燒熱與　H2O()的莫耳生成熱 同

值同號　(Ｂ)　CO2(g)　的莫耳生成熱與　CO2(g)　的莫耳分解熱同值異號　(Ｃ)　C(s)＋ 2 1 O2(g)　 → 　CO(g)　 H＝C(s)　的莫耳燃燒熱　(Ｄ)　NO(g)＋ 2 1 O2(g)　→　NO2(g)， H＝NO2(g)的莫耳 生成熱　 (Ｅ)鑽石的莫耳生成熱＝0。 02.0已知　2H2(g)＋O2(g)　→　2H2O(g)， H＝－486　kJ，下列敘述何者正確？　 (Ａ)　H2O(g)　的莫耳生成熱為－486　kJ　(Ｂ)當　2　莫耳氫完全燃燒生成水蒸氣時，可放出 　486　kJ　的熱量　(Ｃ)該反應中反應物所含的能量總和比產物多　(Ｄ)　1　克的氫完全燃 燒，可放熱　243　kJ　(Ｅ)若產物為液態水，其 H　的絕對值小於　486　kJ。 3.0下列何項之反應熱大於零？　(Ａ)水的生成熱　(Ｂ)乙醇的燃燒熱　(Ｃ)甲烷的解離熱 　 (Ｄ)二氧化氮的分解熱　(Ｅ)乾冰的昇華熱。 4.0下圖為「A(g)＋B(g)　→　C(g)＋D(g)」反應的熱含量變化圖， H　表示該反應的反應熱，則 下列 敘述何者正確？　(Ａ)此反應為吸熱反應　(Ｂ)此反應為放熱反應　 (Ｃ) H＝－400　kJ　(Ｄ)  H＝250　kJ　(Ｅ)  H＝－250　kJ。 05.0下列五個選項中，每一個選項各有甲、乙兩個反應式，哪一個選項中甲反應式的反應熱 之絕對值比乙反應式小？

(Ａ)甲：UF6(g)　→　UF6()；乙：UF6()　→　UF6(s)　

(Ｂ)甲：U(s)＋3F2(g)　→　UF6(g)；乙：235U＋ n01 　→　103Mo＋131Sn＋2 n01 　

(Ｃ)甲：C(s)＋

2 1

O2(g)　→　CO(g)；乙：C(s)＋O2(g)　→　CO2(g)　

(Ｄ)甲：C2H5OH(g)＋3O2(g)　→　2CO2(g)＋3H2O(g)；乙：C2H5OH(g)＋3O2(g)　→　2CO2(g)＋

3H2O()　

(Ｅ)甲：C2H5OH(g)＋3O2(g)　→　2CO2(g)＋3H2O()；乙：C2H5OH()＋3O2(g)　→　

2CO2(g)＋3H2O()。

(Ａ)　C(s)＋O2(g)　→　CO2(g)， H＝－94　kcal，此  H　值為　CO2(g)　的莫耳生成熱，亦為　

C(s)　的莫

耳燃燒熱　(Ｂ)　CO(g)＋

2 1

O2(g)　→　CO2(g)， H＝－67.6　kcal，此  H　值為　CO2(g)　的

莫耳生成

熱，亦為　CO(g)　的莫耳燃燒熱　(Ｃ)　

2 1

N2(g)＋O2(g)　→　NO2(g)， H＝8.1　kcal，此  H

值為　NO2(g)　 的莫耳生成熱，亦為　N2(g)　的莫耳燃燒熱　(Ｄ)　H2(g)＋ 2 1 O2(g)　→　H2O()， H＝－68　 kcal， 此 H　值為　H2(g)　的莫耳燃燒熱，亦為　H2O()　的莫耳生成熱　(Ｅ)　H2O(g)　→　2H(g)＋ O(g)，  H＝222　kcal，此  H　值為　H2O(g)　之莫耳分解熱。 7.0在　1　atm、25　℃時，下列何者的值為零？　 (Ａ)　Cl(g)　的莫耳生成熱　(Ｂ)　H2(g)　的莫耳生成熱　(Ｃ)　S8(s)（斜方硫）的莫耳生成熱　 (Ｄ)　CO2(g)　的莫耳燃燒熱　(Ｅ)　P4(s)（白磷）的莫耳燃燒熱。 8.0討論化學反應的熱含量變化（ H）時無需考慮下列何者？　 (Ａ)溫度　(Ｂ)物態　(Ｃ)莫耳數　(Ｄ)反應過程　(Ｅ)核能。

9.0已知：A2B2(g)＋B2(g)　→　A2B4(g)， H1＜0；AB4(g)　→　B2(g)＋

2 1 A2B4(g)， H2＞0。若　 A(s)　與　B2(g)　 的三個熱化學反應式可表示為： (甲)　A(s)＋2B2(g)　→　AB4(g)＋x (乙)　A(s)＋ 2 1 B2(g)　→　 2 1 A2B2(g)＋y (丙)　A(s)＋B2(g)　→　 2 1 A2B4(g)＋z 式中　x、y、z　表示熱量，下列關於　x、y、z　的大小關係，何者正確？　 (Ａ)　z＜y　(Ｂ)　z＜x　(Ｃ)　y＜x　(Ｄ)　y＜z　(Ｅ)　x＜z。 10.0下列關於化學反應能量變化敘述，何者不正確？　 (Ａ)化學反應放熱還是吸熱，取決於產物與反應物具有之總能量差異　(Ｂ)化學反應除 生成新物質外，還伴隨著能量的變化　(Ｃ)反應條件需要加熱的反應都是吸熱反應　 (Ｄ)放熱反應皆不需加熱就可以發生　(Ｅ)反應熱大小與反應物、產物的量有關。 11.0反應　3C2H2　→　C6H6（苯）之 H　可由下列哪些組合求得？　(Ａ)　C2H2　的莫耳燃燒

熱與 苯的莫耳生成熱　(Ｂ)　C2H2　與苯的莫耳燃燒熱　(Ｃ)　C2H2　與苯的莫耳生成熱　 (Ｄ)　C2H2　的莫耳生成熱與苯的莫耳燃燒熱　(Ｅ)　CO2　和　H2O　的莫耳生成熱。 12.0已知　C3H8(g)、CO2(g)　和　H2O()　的標準莫耳生成熱依序為－23　kcal、－94　kcal　及－ 68　kcal ，下列敘述何者正確？　(Ａ)鑽石與石墨的莫耳燃燒熱相等　(Ｂ)每莫耳丙烷 （C3H8） 完全燃燒需消耗　5　莫耳氧氣　(Ｃ)石墨的標準莫耳燃燒熱為　94　kcal　(Ｄ)氫氣的標準 莫耳燃燒熱為－34　kcal　(Ｅ)丙烷的標準莫耳燃燒熱為－531　kcal。 13.0下列關於反應熱（ H　）的敘述，何者正確？　(Ａ)熱化學反應式之係數變　n　倍，反 應 熱亦變　n　倍　(Ｂ)反應　NO(g)＋ 2 1

　O2(g)　→　NO2(g)　之反應熱 H　可稱為　NO2　之生成熱

(Ｃ)反應熱會受溫度及壓力的影響　(Ｄ)反應熱與反應物的初、終狀態無關，與反應進 行的途徑有關　(Ｅ)「H2(g)　之莫耳燃燒」與「H2O()　之莫耳生成熱」兩者同值同號。 14.0下列有關反應熱的敘述，哪些正確？(Ａ)正、逆反應之反應熱同值異號(Ｂ)反應熱 與反應途徑有關(Ｃ)　CO(g)＋ 2 1 O2(g)　→　CO2(g)＋Q　kJ，表示 H＝－Q　kJ　(Ｄ)在　1　 atm、0　℃ 時測定之反應熱稱為標準反應熱　(Ｅ)反應熱之大小與反應式之係數無關。 三.非選擇題 01.氫氣和氧氣依下列反應式反應： 2H2(g)＋O2(g)　→　2H2O(g)＋115.6　千卡； 2H2(g)＋O2(g)　→　2H2O()＋136.6　千 卡 (１)　1　莫耳氣態水分子中所含的能量比反應物能量總和少多少？ (２)　1　莫耳液態水的生成熱為多少？ (３)　1　莫耳液態水完全蒸發所需的熱量為多少？

0 2.水煤氣的燃燒反應式： CO(g)＋ 2 1 O2(g)　→　CO2(g)， H＝－284　千焦； H2(g)＋ 2 1 O2(g)　→　H2O(g)， H＝－ 243　千焦 　C(s)＋O2(g)　→　CO2(g)， H＝－394　千焦 (1)求以足量高溫　H2O(g)　通入　24　克焦炭中完全反應後所產生的熱量變化？ (2)同時在標準狀態下可產生多少升的水煤氣？ (3)又所產生水煤氣，完全燃燒放出熱量若干千焦？

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牛刀小試解答

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一、選擇題 1.B 2.B 3.A 4.C 5.C 6.B 7.C 8.B 9.B 10.D 11.C 二、多重選擇題

1.AB 2.BC 3.CE 4.BE 5.BCD 6.AD 7.BCD 8.DE 9.BCD 10.CD 11.BC 12.BE 13.ACE 14.AC

三、非選擇題

01. (1)57.8千卡 (2)－68.3千卡／莫耳 (3)10.5千卡／莫耳 0 2. (1)266千焦 (2)89.6升 (3)1054千焦。