【歷屆大考試題】 1. 同溫等莫耳的 H2及D2在相同的容器中所呈下列各物理量，何者H2為D2之 2 倍？ （假設其為理想氣體）【85 日大】 (A)密度 (B)分子對器壁之碰撞頻率 (C)分子對器壁碰撞一次的平均動量變化 (D)分子平均運動速率 (E)分子平均動能 2. 在一密閉容器內放入相同莫耳數的氧氣及氦氣（原子量：氦 = 4.0，氧 = 16.0）， 氧氣與氦氣碰撞該容器壁的頻率比例為何？【86 日大】 (A) 1：2.0 (B) 1：2.3 (C) 1：2.8 (D) 1：4.0 3. 在 1 大氣壓 27℃下將 80 克某液體放入一個 10.0 升的容器後密封。當加熱至 127℃時，該密 封容器內的壓力為9.53 大氣壓。假設在 27℃時該液體之蒸氣可忽略，在 127℃時該液體完全 汽化；則該液體分子量為何？【86 日大】 (A) 28 (B) 32 (C) 46 (D) 64 4. 在定體積下，將 1 莫耳氬氣自 164℃加熱至 1475℃，則氬氣在上述低溫與高溫條件下 的擴散速率比為何？【87 日大】 (A) 1：2 (B) 1：3 (C) 1：4 (D) 1：9 5. 最能圓滿解釋理想氣體行為的定律或理論為下列何者？【89 日大】 (A)理想氣體定律 (B)格雷姆擴散定律 (C)道耳頓分壓定律 (D)氣體分子動力論 6. 有一種含氫氟碳而不會破壞臭氧層之新冷媒，其氣體 50 毫升擴散通過多孔素燒圓筒， 需時150 秒。相同條件下擴散同體積之氦氣需時 30 秒，則此冷媒可能為下列何者？ （原子量：H = 1.0，He = 4.0，C = 12.0，F = 19.04）【90 日大】 (A) CH3CF3 (B) CHF2CF3 (C) CH2FCH2F (D) CH2FCF3 7. 下列有關理想氣體的敘述，何者正確？【90 日大】 (A)溫度愈低及壓力愈大時，真實氣體的性質愈接近理想氣體 (B)同溫同壓下同體積之各種理想氣體含有同數的分子 (C)當莫耳數與溫度不變時，理想氣體的壓力減少，體積亦隨之減小 (D)在定溫定壓下，理想氣體中每一分子的運動速率均相同 (E)在同溫下，不同壓力且分子量也相異之理想氣體具有相同的分子平均動能 8. 如下圖之玻璃管，口徑為 0.50 公分。於 25℃、一大氣壓時， 已知左方玻璃管上方密閉空間中的氣體為氦氣，其體積為 5 毫升，此時左右玻璃管中之汞柱高度差為 14 公分。 假設氦氣可視同理想氣體，今在右方開口處加入一些汞， 使得最終左右汞柱高度差為24 公分。 試問此時氦氣的體積為若干毫升？【91 指考】 (A) 2.9 (B) 3.5 (C) 4.5 (D) 4.9
14 圖3 9. 有 2.0 克由 BaO(s) 及CaO(s) 所組成的混合物，將其置於1.5 升的瓶中，溫度為 27.0℃， 且瓶中含有760 毫米汞柱壓力的二氧化碳氣體。當混合物完全反應之後，生成 BaCO3(s) 及CaCO3(s)，瓶中二氧化碳氣體的壓力變為380 毫米汞柱。試問：【91 指考】 (1)二氧化碳消耗的莫耳數。 (2)原先該混合物中 BaO(s) 之重量百分比為何？ （原子量：Ba = 137） 10. 在 1 公升的真空容器中，溫度保持 100°C，逐漸注入1 克的水，並測量其內部的壓力，則下 列示意圖，哪一個最能表示容器內部水的質量(w)與壓力(P)的關係？【92 指考】 11-12 題為題組 圖 3 是 水 的 三 相 圖 。 圖 中 OA、 OB、 OC 三 條 實 線 表 示 水 以 兩 態 共 存 時 ， 溫 度 和 壓 力 的 關 係 曲 線 。 試 以 此 圖 回 答 11～ 12 題 。 11. 圖中點 a 的壓力為 Pa，點 b 的壓力為 Pb。 若壓力由Pa 逐漸增大至 Pb，則下列哪一個圖 最能適切地表示壓力 (橫軸) 與體積 (縱軸) 的 變化關係？【92 指考】 12. 已知冰的熔解熱為 6.01 kJ/mol、水的汽化熱為 40.7 kJ/mol。若溫度 T 由圖 3 的點 Y 逐漸增溫 到點X，則下列哪一個圖最能適切地表示所供給的累積熱量 Q（橫軸）和溫度變化（縱軸） 的關係？【92 指考】
圖1 氣體逸出裝置 13. 已知甲烷的擴散速率為 X 氣體之 2 倍，但為 Y 氣體之 2.5 倍。取兩個完全相同之真空容器， 一個通入3.2 克之 X 氣體，並保持在 27°C。另一個通入2.5 克之 Y 氣體，如欲使此二容器 具有相同之壓力，則含Y 氣體之容器，其溫度應控制在幾度？【93 指考】 (A)27°C (B)127°C (C)150°C (D)327°C (E)600°C 14. 金屬鎂與鹽酸反應會生成氫氣，在 25°C、1 大氣壓的情況下，過量的鎂與 5.00M 的鹽酸 100 mL 完全反應時，則可產生多少升的氫氣？【93 指考補】 (A)24.4 (B)18.3 (C)12.2 (D)6.11 15. 圖 1 為水蒸氣、氧氣及氦氣在同溫時， 其分子數目對分子速率的分布示意圖： 試問圖1 中，甲、乙及丙三曲線依序為何種氣體？ 【94 指考】 (A)氧、水蒸氣、氦 (B)氧、氦、水蒸氣 (C)水蒸氣、氧、氦 (D)水蒸氣、氦、氧 (E)氦、水蒸氣、氧 16. 將某氣體裝入 20 升的玻璃容器中，測其總重量為 22.80kg，壓力為 27.95atm。若將部分氣體 放出，容器的總重量變為22.50kg，氣體的壓力變為 19.60atm。假設氣體放出前後，容器溫度 均維持在27°C，且此氣體為一理想氣體，則此氣體一莫耳的質量為何(克)？【94 指考】 (A)16 (B)28 (C)30 (D)32 (E)44 17-18 題 為 題 組 市 售 光 纖 的 內 部 多 呈 中 空 ， 內 徑 約 數 微 米 。 李 同 學 小 心 將 光 纖 插 入 軟 木 塞 中 ， 並 讓 光 纖 穿 透 出 軟 木 塞 底 部 。 之 後 ， 他 將 軟 木 塞 緊 塞 在 一 個 有 刻 度 的 圓 柱 管 頂 端 ， 再 將 圓 柱 管 固 定 在 一 大 燒 杯 中 ， 並 在 燒 杯 內 盛 入 水 ， 整 個 裝 置 如 圖 1 所 示 。 李 同 學 發 現 若 將 氣 體 灌 入 圓 柱 管 內 後 ， 管 中 的 水 會 被 所 充 入 的 氣 體 排 開 ， 但 若 停 止 充 氣 ， 氣 體 可 從 光 纖 中 逸 出 ， 因 此 管 內 的 水 面 會 因 而 緩 慢 回 復 至 原 位 置 。 李 同 學 於 是 對 多 種 氣 體 進 行 實 驗 ， 記 錄 水 面 回 復 至 原 處 所 需 的 時 間 。 試 根 據 以 上 所 述 ， 回 答 問 題 17-18。 17. 若將氫氣充入圓柱管後，水面從刻度 0 mL 處上升至 10 mL 處需 40 秒。 試預測在相同實驗條件下，氧氣充入圓柱管後，水面從刻度0 mL 處上升 至10 mL 處約需要多少時間？【95 指考】 (A)20 秒 (B)40 秒 (C)160 秒 (D)320 秒 (E)640 秒
16 圖3 蒸氣 活塞 液體 氣 體 總 壓 力 (P) O2體積(V) 氣 體 總 壓 力 (P) O2體積(V) 氣 體 總 壓 力 (P) O2體積(V) 氣 體 總 壓 力 (P) O2體積(V) 氣 體 總 壓 力 (P) O2體積(V) A ) ( B ) ( C ) ( D ) ( E ) ( 18. 在相同實驗條件下，李同學發現氯化氫從 0 mL 上升至 10 mL 時所耗費的時間比 氫氣的長，卻比氧氣的短。試問這一差異主要是下列哪一項因素造成的？【95 指考】 (A)氫氣易被液化 (B)氧氣的密度較大 (C)氫氣的平均動能較高 (D)氯化氫在水中的溶解度較高 (E)氯化氫易分解成氫氣與氯氣 19. 圖 1 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 如圖1 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)？【96 指考】 (A)3.60 (B)3.98 (C)4.17 (D)4.80 (E)5.20 20. 室溫下，將一大氣壓的 NO(g)充滿於一體積固定的容器內，當加入O2(g)時， 容器內立即產生赤褐色的氣體NO2(g)。若在加入O2(g)的過程中，維持容器的 體積與溫度不變，且加入O2(g)的速率比NO(g)與O2(g)的反應速率慢，則下列圖中， 哪一個最適合表示容器內混合氣體的總壓力(P)與所加入 O2(g)體積(V)的關係？ 【96 指考】 21. 圖 3 為一個容器內的液體與其蒸氣所形成平衡系統的示意圖。 在定溫下，將活塞緩慢往上拉，整個過程中，一直使系統處於 平衡狀態，當系統的體積達到V1時，液體全部消失。試問下列 哪一個最能表示此系統的壓力隨體積變化的關係圖？【96 指考】 (A) (B) (C) (D) (E) 22. 已知三個相同材質的汽球，分別裝有等莫耳數的 H2、He、CH4等三種氣體。假設這些氣體均 為理想氣體，則在標準狀態下，對汽球內三種氣體的敘述，哪些是正確的？【96 指考】 (A)H2的壓力為He 的 4 倍 (B)H2汽球內的原子數為He 汽球內原子數的 2 倍 (C)當 H2汽球內的H2逸散出50%時，則在同一時間，約有 35%的 He 從 He 汽球內逸散出來 (D)He 的逸散速率為 CH4的2 倍 (E)CH4的密度(克/升)為 He 的 4 倍 P V V1 P V V1 P V V1 P V V1 P V V1 3.00 atm 3.00 L 4.00 atm4.00 L 5.00 atm5.00 L 圖1
0 800 400 600 200 50 溫度（K） 60 70 80 90 100 圖3 壓力 （ m m H g） 23. 下 列 哪 一 個 圖 最 接 近 2.0 莫 耳 的 理 想 氣 體 在 3.0 大 氣 壓 下 ， 其 體 積 （L） 與 絕 對 溫 度 （ K） 的 關 係 ？ 【 97 指 考 】 (A) (B) (C) (D) (E) 24. 圖 3 是氧的三相圖。圖中實線表示氧以兩種狀態共存時，溫度和壓力的關係線。 下列有關此相圖的敘述，哪些是正確的？【97 指考】 (A)一大氣壓下，液態氧的沸點約為 90K (B)一大氣壓下，固態氧的熔點約為 80K (C)液態氧在 74K 時，其蒸氣壓約為 300mmHg (D)當 壓 力 為 100mmHg、 溫 度 為 60K 時 ， 氧 為 液 態 (E)當 壓 力 為 400mmHg、 溫 度 為 95K 時 ， 氧 為 液 態 25. 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280K 開始加熱，溫度逐漸升至 360K。小華記錄容器內氣體壓力隨溫度的變化如圖 2。 試問此化合物之分子量（g/mol）最接近下列哪一數值？【98 指考】 (A)60 (B)72 (C)84 (D)96 (E)108 溫度（K） 體 積 （L） 0 斜率＝0.0547 溫度（K） 體 積 （L） 0 斜率＝0.1094 體 積 （L） 溫度（K） 0 斜率＝0.0547 溫度（K） 體 積 （L） 0 斜率＝0.0547 溫度（K） 體 積 （L） 0 斜率＝0.1094 50 100 150 200 250 300 280 290 300 310 320 330 340 350 360 T (K) P ( m m Hg ) 圖2
18 H2 He A B 圖1 26. 氣體燃燒時非常劇烈，若控制不當常引致爆炸，稱為氣爆。下列(A)至(E)選項中數字比值分 別代表五支試管中混合均勻的天然氣與空氣的體積比。若將混合氣體點火，試問哪一個混合 比的爆炸最劇烈？【99 指考】 (A) 1：1 (B) 1：2 (C) 1：10 (D) 1：15 (E) 1：20 27. 容 器 A 和 B 含 有 不 同 數 量 的 氦 原 子 （ He） 和 氫 分 子 （ H2）， 其 數 量 如 示 意 圖 1 所 示 。 若 容 器 B 的 體 積 為 容 器 A 的 2 倍 ， 且 兩 容 器 之 溫 度 相 同 ， 而 所 有 的 氣 體 均 可 視 為 理 想 氣 體 ， 則 下 列 哪 些 敘 述 正 確 ？ 【99 指考】 (A)容器 A 中之氫與氦的分壓相同 (B)容器 B 之氣體密度較容器 A 大 (C)容器 B 之氣體總壓力較容器 A 大 (D)容器 B 之氣體平均動能較容器 A 大 (E)容器 A 中，氫分子的平均速率比氦大 28. 已知丙烷熱裂解後產生丙烯與氫氣，其平衡反應式如下： 3 8(g) 3 6(g) 2(g) C H C H H+ 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。【99 指考】 1. 容器內丙烯的莫耳數。（2 分） 2. 容器內氫氣的質量。（2 分） 3. 容器內氫氣的分壓。（2 分） 29. 若壓力不變，溫度由 27℃升高為 327℃時， 理想氣體分子間的平均距離會增為原來的幾倍？【100 指考】 (A)1.26 (B)1.41 (C)1.73 (D)1.85 (E)2.00
