編輯大意

－

1 －

編輯大意

Preface

本書係依據3教育部 97 年修正發布之普通高級中學必修科目基礎化 學課程綱要與因應 102 年普通高級中學必修科目基礎化學課程綱 要微調c以2翰林版高中t基礎化學3教科書為經c作者多年的教學及 升學輔導經驗為緯c精心編輯而成.

將教科書內容系統化整理c提示重點c引領同學研讀、練習c使同 學在各項考試中獲取高分.

精選整理全國各校的期中考及期末考試題c以及歷屆學測、指考試 題c供同學們練習.

你的任課老師未必是名師c卻絕對是你的良師！專心聽課c然後再 用心研讀本書c必可收事半功倍之效.

編者　陳文博　謹誌

1 ^編輯緣起

2 ^本書宗旨 3 ^試題來源

4 ^良心建議

　　本書初稿完成後c承蒙多位高中老師校閱指正c特此表達謝意.若尚 有疏漏之處c敬請讀者先進不吝賜教.

目 次

Contents

第 1 ^{章 　氣　體} ... 3

1-1 大氣的組成與氣體的通性 ... 4

1-2 氣體定律 ... 10

1-3 理想氣體 ... 20

1-4 分　壓 ... 26

1-5 氣體的擴散 ... 35

第 2 ^{章 　化學反應速率} ... 46

2-1 反應速率 ... 47

2-2 碰撞理論 ... 59

2-3 影響反應速率的因素 ... 65

第 3 ^章 　化學平衡 ... 82

3-1 化學平衡的意義 ... 83

3-2 平衡常數 ... 90

3-3 影響平衡的因素 ...104

3-4 溶解平衡 ...116

實驗篇 ... 129

實驗一 秒錶反應 ...129

實驗二 平衡常數與勒沙特列原理——平衡常數的測量 ...137

示範實驗 平衡常數與勒沙特列原理——勒沙特列原理 ...143

實驗三 溶度積的測定 ...146

－

2 －

1 ^氣　體

－

3 －

1 大氣層的厚度約 1000 公里.

2 受重力影響c海拔愈高c大氣的密度愈小；99％ 的氣體 質量分布在海拔 30 公里以內c約一半以上分布在海拔 5.6 公里以內.

大氣的組成

（配合翰版課本 P.7、

P.8）

一

依溫度變化c可將大氣分為五層：

二氧化碳能吸收紅外光c形成「溫室效應」.

1-1 　大氣的組成與氣體的通性

備

P.10

備

P.11

下列有關大氣的敘述c何者正確？

A氬為鈍氣c在空氣中的含量小於二氧化碳　B海拔愈高c大氣層的溫度愈低　C游 離層內的氣體c長期受到紫外光及 X 射線的照射而形成離子c並且放出熱量　D對流 層的臭氧c能吸收紫外光c保護地球的生物　E中氣層又稱為光化層.

1

^{大氣的組成} 相關題型：單元練習　單3、4

CE

A氬的含量大於二氧化碳.B海拔愈高c平流層、游離層的溫度愈高.D應是平流層內的臭氧；對流 層內的臭氧會傷害生物.

1 太陽能是科學家目前積極發展的替代性能源之一.太陽能發電裝置吸收太陽能 後c將太陽能轉換成電能.假設有一未來城c設置了一座太陽能發電廠c則未 來城地表接收到的太陽總能量中c主要接收到下列哪一種波段？

A紫外光　B X 射線　C可見光　D紅外光.

C

大氣壓力

（配合翰版課本 P.8、

P.9）

二

1 壓力：

物體單位面積所受垂直的力c稱為壓力.

壓力（P）= 垂直力（F）

物體的接觸面積（A）

2

大氣受到地球重力吸引而具有重量c故對物體產生大氣 壓力.

3 氣壓計的型式與氣壓的量度：

最初由4托里切利（E. Torricelli）所創c如右圖所示.他將 裝滿水銀的玻璃管倒置於水銀槽中c水銀面高度改變c 直到管外大氣壓力與管內水銀柱壓力平衡時c從水銀柱 的高度就可測得大氣壓力.

大氣壓力的大小以水銀柱 的高度來表示c在此圖中c

大氣壓力=760 mmHg

4 單位：

在 0 nC、北緯 45n 的海平面上c測得大氣壓力的平均值為 760 mmHgc以 1 atm 表示.

1 atm

換　算 使用領域

760 mmHg（毫米汞柱） 化學、醫學、生物 760 torr（托） 化學

1.013*10⁵ Pa（帕）（SI 制） 化學、物理 1013 hPa（百帕） 氣象

1.013 bar（巴） 氣象、化學、物理 1013 mbar（毫巴） 氣象

1 atm=1033.6 cmH2Oc水面下每增加 10 公尺c水的壓力約增加 1 atm.

X 光被游離層吸收c紫外光被平流層 的臭氧吸收c紅外光被對流層的二氧 化碳、水氣、甲烷等氣體吸收c故到 達地表的太陽光大部分為可見光.

氣壓換算

1 P=h汞*d汞=h水*d水c汞的密度（d汞）=13.6 gw/cm³c水的密度（d水）=1 gw/cm³； 　 在 1 atm 時c汞柱高度（h汞）=76 cmc此時c水柱的高度（h水）：

　 h水= h汞*d汞

d水

=76*13.6

1 =1033.6（cm）

2 1 atm=1033.6 cmH2O= 1033.6 cm*A cm²*1 gw/cm³

A cm² （壓力 P= 垂直力 F

物體的接觸面積 A）

=1033.6 gw/cm²=1033.6* 10^-3 kgw

（10^-2 m）² =10336 kgw/m²

=10336*9.8 N/m²=1.013*10⁵ N/m² （1 kgw=9.8 N）

=1.013*10⁵ Pa （1 Pa=1 N/m²）=1.013 bar（1 bar=10⁵ Pa）=1013 mbar

衛福部對於「高血壓」的定義：收縮壓大於 140 mmHgc或舒張壓大於 90 mmHg.若 測得某人的收縮壓為 114 mmHgc則以不同單位換算出的壓力值c下列何者正確？

A 0.15 atm　B 0.15 torr　C 0.15 Pa　D 0.15 bar　E 0.15 kgw/m².

2

^壓力換算 相關題型：單元練習　多2

AD

114 mmHg=114 torr=114

760 atm=0.15 atm=0.15*1.013*10⁵ Pa=1.5*10⁴ Pa

=0.15*1.013 bar=0.15 bar=0.15*10336 kgw/m²=1550 kgw/m²

1 人體的表面積約為 2 m².在 1 atm 下c人體受到的大氣重量約為多少 kgw？

A 2　B 20　C 200　D 2000　E 20000.

E

一大氣壓約可以支持 76 公分高的水銀柱c而且水銀的密度約是海水的 13 倍.在海面 下 4940 公尺採取樣品的潛艇c所承受的海水壓力約是多少大氣壓？

A 300　B 500　C 760　D 988　E 4940.

3

^{大氣壓力 【94 學測】}

B

由 P=h*d ! h水柱*d海水=h水銀柱*d水銀

4940*100*1=h水銀柱*13 ! h水銀柱=38000（公分水銀柱）

故 P=38000

76 =500（大氣壓）

1 在 20 nC 時c海水的密度為 1.0025 克∕立方公分c潛水員在海深 10 公尺處所受 到的總壓力c約為下列哪一項？

A 1.0 大氣壓力　B 2.0 大氣壓力　C 3.0 大氣壓力　D 4.0 大氣壓力　E 5.0

大氣壓力. 【97 學測】

B

1 atm=10336 kgw/m²c人體受到的大氣重量：

F=P*A=10336 kgw/m²*2 m²=20672 kgw

P=h汞*d汞=h海水*d海水c1.0 大氣壓時ch海水= h^汞*d汞

d海水

= 76*13.6

1.0025 =1031（公分）010（公尺）

海深 10 公尺的總壓=海水壓力+大氣壓力

=1.0+1.0=2.0（大氣壓）

氣體的通性

（配合翰版課本 P.10、

P.11）

三

1 常溫、常壓下c常見的氣體：

分　類 例　子 特　色

元　素

單原子分子：

He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn 多原子分子：

H2、N²、O²、F²、Cl²、O³ 1 多為非金屬元素所形成的分子 2 大部分為低分子量物質c分子 間引力小、沸點低c故在常溫 化合物 下呈氣態

CO、CO²

NO、NO²、N²O、N²O4

SO2、SO³

CH4、C²H6、C³H8、C⁴H10

NH3、HCl

2 氣體通性：

1 不同的化性：

氣　體 分子式 性　質

氫氣 H2 無味c可燃c密度最小的氣體 氮氣 N2 無味c無毒性

氧氣 O2 無味c助燃

臭氧 O3 強烈臭味c有毒性c能殺菌c具漂白力 氯氣 Cl2 黃綠色c漂白水味道c有毒性

氦氣 He 無味c沸點最低c最難液化的氣體 氖氣 Ne 無味c霓虹燈氣體

氬氣 Ar 無味c無毒性 一氧化碳 CO 無味c有毒性 二氧化碳 CO2 無味c無毒性

氨 NH3 刺激性臭味c有毒性 磷化氫 PH3 大蒜味c有毒性

甲烷 CH4 無味c可燃

乙炔 C2H2 無味（工業用乙炔因含磷化氫而有大蒜味）c可燃 氯化氫 HCl 窒息性酸味c有毒性

二氧化硫 SO2 點燃的火柴味c有毒性

二氧化氮 NO2 紅棕色c刺激性味道c有毒性 硫化氫 H2S 腐蛋味c有毒性

2 共通的物性：

1 分子間引力很小c故分子間距離很大.以 1 atm 下、100 nC 的水為例c當 變為同溫、同壓下的水蒸氣時c體積約為液態時的 1600 倍.

2 沒有一定的形狀、體積c能充滿整個容器空間.

3 氣體分子本身的體積極小c可視為零.一般所述的氣體體積是指氣體所能 活動到的空間c也就是容器的體積.

4 可任意比例混合.

5 能快速移動c流動性極佳.可以無限的膨脹及擴散.

6 如 右 圖 c 氣 體 分 子 碰 撞 器 壁 因 而 產 生 壓 力 （ 氣 壓）.溫度愈高c氣體分子運動速率愈快c撞擊器壁 的頻率增加c故壓力愈大.

7 可高度壓縮c氣體的體積愈小時c氣壓愈大.

8 定壓時c溫度愈高c氣體的體積愈大.

下列有關氣體性質的敘述c何者正確？

A置於 2 升容器內的氧氣c其體積即為 2 升　B氣體有極佳的膨脹性　C定壓下c溫 度愈高c氣體的體積愈大　D氣體分子間的距離小於在固態時的距離　E二氧化氮為 具刺激味的黃綠色氣體.

4

^氣體通性

ABC

D 氣體分子間的距離遠大於固態時的距離.

E 呈紅棕色.

1 下列有關氣體一般性質的敘述c何者正確？

A具有熱脹冷縮的特性　B在常溫、常壓下呈氣態的物質c其分子量通常不大 C氣體均為多原子分子　D不同的氣體可以任意比例混合　E氧氣、氮氣、氨 氣等氣體的收集c較適合採用排水集氣法.

ABD C 鈍氣為單原子分子.

E 氨氣易溶於水c且比空氣輕c適合用向下排氣法.

1-1 大氣的組成與氣體的通性

一、單一選擇題

（

D

）1 熱水器若裝於室內c常因瓦斯燃燒不完全c而產生無色、無味c卻容易中毒 致死的氣體.此種氣體為何？

A O3　B CH4　C CO2　D CO.

（

B

）2 下列有關「臭氧」的敘述c何者正確？

A臭氧濃度在地面最高　B臭氧可以吸收紫外光　C臭氧屬於大氣中的固定 成分　D近年來c臭氧層的臭氧濃度因人類的活動而日漸增大. 【95 學測】

（

D

）3 地球大氣的垂直溫度結構如右圖所示.增溫層的溫度 所以會隨高度而增加c其原因最可能為下列何者？

A增溫層最接近太空　B增溫層受到太陽風的影響 C增溫層接受來自太陽與地表的輻射　D增溫層吸收 太陽輻射中的紫外光、X 光　E增溫層的空氣密度稀

薄c空氣分子間隔很大. 【98 學測】

（

C

）4 大氣中有些氣體會吸收太陽輻射c有些氣體會反射太陽輻射.關於太陽近紅 外光輻射的敘述c下列哪一項正確？

A主要被臭氧和二氧化碳吸收　B大部分穿透大氣到達地表　C主要被水氣 和二氧化碳吸收　D主要被臭氧和氧反射　E主要被二氧化碳和甲烷吸收.

【96 學測】

（

D

）5 有一容量為 V 的密閉鋼製容器c其中盛有質量為 M 的某種氣體.如將容器 中的氣體抽掉一半c使氣體質量降為 M

2c則密閉容器中剩下的氣體體積最後 會是多大？

A比 V

2 小　B V

2　C比 V

2 大c但比 V 小　D V E 2V. 【推甄】

（

C

）6 下列何者不是氣體的通性？

A氣體是由不斷運動的分子所組成　B氣體可充滿任何容器c故無一定的形 狀　C氣體分子間的距離不大c故不具壓縮性　D氣體分子會不斷地撞擊容 器的器壁而產生氣壓.

二、多重選擇題

（

AB DE

）1 下列何者可作為氣壓的單位？

A mmHg　B Pa　C g/cm³　D atm　E torr.

（

AB CD E

）2 某颱風中心的氣壓為 962 hPac其值與下列何者相等？（解析見 P.8）

A 0.95 atm　B 722 mmHg　C 982 cmH2O　D 0.96 bar　E 9.6*10⁴ N/m². 三、非選擇題

1 教室內的長、寬、高分別為 12 m、8 m、4 mc其內的空氣密度為 1.25*10^-3 g/cm³c則 教室內的空氣質量為4　

480 　kg.

（解析見 P.8）

2 在 1 atm 下c1 m² 桌面所承受的大氣重量為4　

10336　kgw.

1 一氧化碳易與血紅素結合c使人缺氧致死. 2 A 平流層中的臭氧濃度遠高於地面.

CD 人類大量使用氟氯碳化合物c使臭氧快速減少.

3 增溫層的氣體吸收紫外光、X 射線c 形成離子c並放出熱量.

4 紫外光被平流層的臭氧吸收c紅外光被對流層的二氧化碳、水氣、甲烷等氣體吸收.

5 氣體的體積即容器的體積c因為容器的體積不變c故剩餘氣體的體積亦不變.

6 C 氣體分子間距離大c可高度壓縮.

二、2 962 hPa=962

1013 atm=0.95 atm =0.95*760 mmHg=722 mmHg =0.95*1033.6 cmH2O=982 cmH2O =0.95*1.013 bar=0.96 bar

=0.95*1.013*10⁵ N/m²=9.6*10⁴ N/m² 三、1 空氣密度=1.25*10^-3 g/cm³

=1.25*10^-3* 10^-3 kg

（10^-2 m）³ =1.25 kg/m³

氣體質量=（12*8*4）m³*1.25 kg/m³=480 kg

1 C 為密度單位.

2 1 atm=10336 kgw/m²c即 1 m² 的桌面承受 10336 kgw 的大氣重量.

1-1 大氣的組成與氣體的通性

一、單一選擇題

（

D

）1 熱水器若裝於室內c常因瓦斯燃燒不完全c而產生無色、無味c卻容易中毒 致死的氣體.此種氣體為何？

A O3　B CH4　C CO2　D CO.

（

B

）2 下列有關「臭氧」的敘述c何者正確？

A臭氧濃度在地面最高　B臭氧可以吸收紫外光　C臭氧屬於大氣中的固定 成分　D近年來c臭氧層的臭氧濃度因人類的活動而日漸增大. 【95 學測】

（

D

）3 地球大氣的垂直溫度結構如右圖所示.增溫層的溫度 所以會隨高度而增加c其原因最可能為下列何者？

A增溫層最接近太空　B增溫層受到太陽風的影響 C增溫層接受來自太陽與地表的輻射　D增溫層吸收 太陽輻射中的紫外光、X 光　E增溫層的空氣密度稀

薄c空氣分子間隔很大. 【98 學測】

（

C

）4 大氣中有些氣體會吸收太陽輻射c有些氣體會反射太陽輻射.關於太陽近紅 外光輻射的敘述c下列哪一項正確？

A主要被臭氧和二氧化碳吸收　B大部分穿透大氣到達地表　C主要被水氣 和二氧化碳吸收　D主要被臭氧和氧反射　E主要被二氧化碳和甲烷吸收.

【96 學測】

（

D

）5 有一容量為 V 的密閉鋼製容器c其中盛有質量為 M 的某種氣體.如將容器 中的氣體抽掉一半c使氣體質量降為 M

2c則密閉容器中剩下的氣體體積最後 會是多大？

A比 V

2 小　B V

2　C比 V

2 大c但比 V 小　D V E 2V. 【推甄】

（

C

）6 下列何者不是氣體的通性？

A氣體是由不斷運動的分子所組成　B氣體可充滿任何容器c故無一定的形 狀　C氣體分子間的距離不大c故不具壓縮性　D氣體分子會不斷地撞擊容 器的器壁而產生氣壓.

二、多重選擇題

（

AB DE

）1 下列何者可作為氣壓的單位？

A mmHg　B Pa　C g/cm³　D atm　E torr.

（

AB CD E

）2 某颱風中心的氣壓為 962 hPac其值與下列何者相等？（解析見 P.8）

A 0.95 atm　B 722 mmHg　C 982 cmH2O　D 0.96 bar　E 9.6*10⁴ N/m². 三、非選擇題

1 教室內的長、寬、高分別為 12 m、8 m、4 mc其內的空氣密度為 1.25*10^-3 g/cm³c則 教室內的空氣質量為4　

480 　kg.

（解析見 P.8）

2 在 1 atm 下c1 m² 桌面所承受的大氣重量為4　

10336　kgw.

1 一氧化碳易與血紅素結合c使人缺氧致死.

2 A 平流層中的臭氧濃度遠高於地面.

CD 人類大量使用氟氯碳化合物c使臭氧快速減少.

3 增溫層的氣體吸收紫外光、X 射線c 形成離子c並放出熱量.

4 紫外光被平流層的臭氧吸收c紅外光被對流層的二氧化碳、水氣、甲烷等氣體吸收.

5 氣體的體積即容器的體積c因為容器的體積不變c故剩餘氣體的體積亦不變.

6 C 氣體分子間距離大c可高度壓縮.

二、2 962 hPa=962

1013 atm=0.95 atm =0.95*760 mmHg=722 mmHg =0.95*1033.6 cmH2O=982 cmH2O =0.95*1.013 bar=0.96 bar

=0.95*1.013*10⁵ N/m²=9.6*10⁴ N/m² 三、1 空氣密度=1.25*10^-3 g/cm³

=1.25*10^-3* 10^-3 kg

（10^-2 m）³ =1.25 kg/m³

氣體質量=（12*8*4）m³*1.25 kg/m³=480 kg

1 C 為密度單位.

2 1 atm=10336 kgw/m²c即 1 m² 的桌面承受 10336 kgw 的大氣重量.

1 影響氣體壓力 P（pressure）的三個因素：

體積 V（volume）、溫度 T（temperature）、莫耳數 n（number of moles）.

2 氣體分子的莫耳數愈多、溫度愈高、體積愈小時c其壓力愈大.

波以耳定律

（配合翰版課本 P.12 ～ P.15）

一

1 壓力計的型式：

閉口式 開口式

P=h mmHg P=P大氣 P=P大氣 -h mmHg P=P大氣 +h mmHg

2 波以耳定律：

1 實驗： 2英國科學家3波以耳在做氣體實驗時發現c定溫、定量下的氣體c當體積 愈小時c其壓力愈大c如下表所示.

P（inHg） V（in³） PV 117.5 12.0 1410

87.2 16.0 1400 70.7 20.0 1410 58.8 24.0 1410 44.2 32.0 1410 35.3 40.0 1410

2 說明：1 定溫時c定量氣體的體積和其壓力成反比.

2 定溫時c定量氣體的體積和其壓力的乘積為一定值.

3 數學式：

V µ 1 P

12345 P

1

V

1＝P2

V

2＝常數

　P1、V¹：狀態 1 時的壓力、體積

（

P2、V²：狀態 2 時的壓力、體積

）

1-2 _氣體定律

▲3波以耳的實驗裝置圖

4 作圖：

5 實例：

在 25 nC 時c500 mL 球形容器含有某氣體c以開口式水銀壓力計 測其壓力c裝置如右圖.若當時的大氣壓力為 752 mmHgc則球 內氣體壓力為多少 atm？

A 0.2　B 0.9　C 1.1　D 1.8.

1

^壓力計 相關題型：單元練習　單4、0；多1；非1

A

P氣+600=P大氣cP氣+600=752（mmHg）；P氣=152（mmHg）=152

760（atm）=0.2（atm）

1 在某地用水銀壓力計測大氣壓力及各管內氣體之壓力c結果如下圖所示.

回答下列問題：

1 當時大氣壓力為4　　　　 mmHg.

2 A 管內氣體壓力為4　　　　 atm.

3 B 管內氣體壓力為4　　　　 atm.

1 780　2 2　3 0.5

2 P氣=P大氣+740（mmHg）

P氣=780+740（mmHg）

P氣=1520（mmHg）

P氣=1520 760 （atm）

P氣=2（atm）

3 P氣+400=P大氣cP氣=780-400

=380（mmHg）=380 760（atm）

=0.5（atm）

打氣筒內含有定量空氣c體積為 10 L 時c空氣的壓力為 1 atm.壓縮打氣筒使空氣的 體積為 2.5 Lc若溫度不變c此時空氣的壓力為多少 atm？

2

^{波以耳定律}

4

定溫、定量下的氣體遵守波以耳定律.P¹V1=P2V2c1*10=P2*2.5 ! P2=4（atm）

1 湖底下 30 m 處的氣泡上浮至水面時c若溫度不變c其體積變為原來多少倍？

A 1

3　B 1

4　C 3　D 4.

D

如右圖之玻璃管c管的截面積為 1 cm².左方玻璃管上方密閉空 間中的氣體為氦氣c於 25 nC、1 atm 時c其體積為 5 mLc此時 左右玻璃管中之汞柱高度差為 14 cm.若於右方開口處加入一些 汞c使得最終左右汞柱高度差為 24 cm.回答下列問題：

1 此時氦氣的體積為多少 mL？

2 承第1題c加入汞的體積為多少 mL？

3

^氣柱問題 相關題型：單元練習　進階

1 4.5　2 11

1 氦氣的量及溫度不變c故遵守波以耳定律.

P1V1=P2V2c（76+14）*5=（76+24）*V2cV2=4.5（mL）

2 設加入 l cm 高的汞：

14+l-0.5*2=24cl=11

故加入水銀的體積為

11 cm*1 cm²=11 cm³=11 mL

1 承範例 3 的圖c若於右方開口處吸取一些汞c使得最終左、右汞柱高度差為 4 cmc 此時氦氣的體積約為多少 mL？

A 4.4　B 4.8　C 5.2　D 5.6　E 6.2.

D

一玻璃管長 57 cmc管底封閉.在 25 nC、一大氣壓下裝滿 氮氣c然後倒壓入一水銀槽內c直到管底與水銀槽的水銀 面等高c如右圖所示.若外界仍是 1 atm、25 nC.試問：

1管內氮氣高度 h 為若干 cm？　2管內氮氣壓力為若干 cmHg？

4

^氣柱問題 相關題型：單元練習　非2　【日大】

1 38　2 114

1 氮氣的量及溫度不變c遵守波以耳定律.設玻璃管的截面積為 A cm²cP1V1=P2V2c

76*（57*A）=（76+h）*（h*A）ch²+76h-76*57=0c（h-38）（h+114）=0ch=38（cm）

2 P2=76+38=114（cmHg）

1 atm=1033.6 cmH2Oc即約 10 m 水柱高.湖底下 30 m 處的氣泡壓力

=液面上的大氣壓力+水壓=1+30

10=4（atm）

依波以耳定律cP1V1=P2V2c4*V1=1*V2cV2=4V1

氦氣的量及溫度不變c遵守波以耳定律.

P1V1=P2V2c（76+14）*5=（76+4）*V2cV2=5.6（mL）

1 有一試管直徑為 a cmc長度為 b cmc垂直壓入水銀 槽內c直到管底恰沒入水銀面（如右圖）c設大氣 壓力為 P cmHgc則下列何者正確？

A（b-c）²=P　B（a-b）²=cP　C（a-b）²=P　 D（b-c）²=cP.

D

2 有一水銀槽如右圖所示c外界壓力為 75 cmHgc在 不漏氣時應如何操作玻璃管c才能使玻璃管內、外 水銀液面等高？

A向上拉c使氣柱長為 100 cm　B向上拉c使氣柱長 為 75 cm　C向下壓c使氣柱長為 40 cm　D向下壓c 使氣柱長為 35 cm　E向下壓c使氣柱長為 25 cm.

A

「開心高中」於校慶時舉辦園遊會c102 班學生準備販賣獲利可觀之氦氣球.他們租 用體積為 100 升、壓力為 100 大氣壓之氦氣鋼桶c在溫度不變下c打開鋼桶之噴嘴 充填氣球c使每個氣球內之氣壓為 1.0 大氣壓c氣球體積為 10 升.所有材料費共計 5000 元c每個氦氣球售價為 20 元.若所有氣球均銷售出去c則該班學生可淨賺多少元？

A 8340　B 10000　C 14800　D 15000.

5

^填充氣球

鋼桶的體積不會改變；平衡時c最終有 1 大氣壓的氦氣不會從鋼桶逸出.

C

氦氣的總量及溫度不變c故遵守波以耳定律.設能填充 n 個氣球：

P1V1=P2V2+nP3V3

! 100*100=1*100+n*1*10

! n=990　

∴該班淨賺 990*20-5000=14800（元）

1 某型號充氣鋼桶的容積為 0.5 升c壓力為 25 大氣壓.若欲以該型號鋼桶對氣艇 充氣c使氣艇的氣體體積為 200 升c壓力為 1 大氣壓c則至少需用多少瓶充氣 鋼桶？

A 12　B 15　C 16　D 17.

D

查理定律與絕對溫度

^{（配合翰版課本}

P.15

∼

P.17

）

二

1 實驗：

1 2法國科學家2查理和4給呂薩克分別於 1787、1802 年研究氣體體積與 溫度關係時發現c定量、定壓下的氣體c當溫度愈高時c其體積愈大.

管內空氣量與溫度不變c遵守波以耳定律.設試管的截面積為 A cm² 由 P1V1=P2V2cP*（b*A）=〔P+（b-c）〕*〔（b-c）*A〕

! P*b=P（b-c）+（b-c）²

! Pb=Pb-Pc+（b-c）²　

∴（b-c）²=cP

設玻璃管的截面積為 A cm²c而玻璃管內、外水銀面等高時c管 內的空氣柱長 h cmc因為管內空氣量與溫度不變c故遵守波以 耳定律.由 P1V1=P2V2c（75+25）*〔（50+25）*A〕

=75*（h*A）　∴h=100 cm

設需 n 瓶鋼桶：

n*0.5*25=n*0.5*1+1*200

! n=16.6 故至少需 17 瓶.

圖　 示 加熱水槽

—————→

說　 明

低溫時

氣體的體積較小

抽取開口端水銀 使兩邊水銀面等高 以保持氣體的壓力不變

高溫時

氣體的體積變大

2 設在 t nC 時c氣體的體積為 Vtc0 nC 時c氣體的體積為 V0.實驗發現c當壓力 不變時c溫度每升高（或降低）1 nC 時c氣體的體積會增加（或減少）

1

273.15 V0 倍c其關係式為：Vt＝V0（1＋

t 273.15

）

在 t nC 時c氣體的體積為 Vtc（t+1）nC 時c氣體的體積為 Vt+1

∴Vt+1-Vt=V0（1+ t+1

273.15）-V0（1+ t

273.15）= 1 273.15 V0

2 絕對溫度（克氏溫度）T：

1 體積與溫度之關係圖：

圖　 示 令 T=273.15+t

————————→

說　 明

依 Vt=V0（1+ t

273.15）c 氣體體積 V 與攝氏溫度 t 之 關係圖並不通過原點

定義新的溫標――

絕對溫度 T

T K=273.15+t nC

可得 V 與 T 成正比

（此即查理定律c 見 P.15 第 3 點）

2 絕對零度：T K=273.15+t nC

當 T=0 時c0=273.15+t ∴t=-273.15（nC）

1 即絕對零度時c攝氏溫度為-273.15 n

C

.

2 絕對零度為理論上之最低溫度.在絕對零度時c「理想氣體」（見 1-3 節）

的分子停止運動c其體積為 0c但未液化.事實上也沒有這種氣體c真實氣 體在-273.15 nC 前即已液化.

3 溫標換算：

（為方便計算c通常取到整數位 273）

依比例c t－0

100－0= F－32 212－32

! t＝5

9（F－32）

換算：

攝氏

t

、華氏

F

換算!

t

＝

5

9

（

F

－

32

） 攝氏

t

、克氏

T

換算!

T

＝

273

＋

t

3 查理定律：

定壓下c定量氣體的體積與絕對溫度成正比c關係式為：



V µ T

　∴

V

T

＝常數

1223445

V

1

V

2

＝

T

1

T

2

 V1、T¹：於 T1 K 時c氣體的體積為 V1

（

^V2_、T^{2：於 T2} K 時c氣體的體積為 V2

）

1 作圖：

2 實例：

溫度換算：323 K=

6

^溫度換算4　　　　nC=4　　　　nF 相關題型：單元練習　單2 50c122

323 K=273+tct=50（nC）ct=5

9（F-32）c50=5

9（F-32）cF=122（nF）

1 下列哪一個選項的溫度最高？

A 47 nC　B 300 K　C 113 nF.

A

取定量氮氣於定壓下加熱c溫度由 27 nC 增加至 t nCc氮氣的體積由 2 升變為 6 升c 則 t 值為何？

A 81　B 627　C 900　D 1227.

7

^查理定律 相關題型：單元練習　單9、q

B

氮氣的量及壓力不變c遵守查理定律.

V1

V2

=T1

T2

! 2

6=273+27

T2 cT2=900（K）=627（nC）

B 300 K=273+tct=27（nC）

C t=5

9（F-32）ct=5

9（113-32）c

 t=45（nC）

1 密閉容器中含有 1 atm 氬氣c定壓下c在何項變化時c氬的體積變化率最大？

A 0 ～ 1 nC　B 100 ～ 101 nC　C 100 ～ 101 K　D 200 ～ 201 K.

C

志玲在 1 atm 下c測得定量氬氣在 0 nC、10 nC 時的體積c分別為 700 mL、725 mLc 則絕對零度為攝氏多少 nC？

8

^{求絕對零度}

-280

依查理定律作圖：

依相似三角形法：

700-0

725-0= x-0 x-10

! x=-280（nC）

1 在定壓下c測得一定量氣體於 a nC 與 b nC 時的體積比為 m：nc則絕對零度為 攝氏多少 nC？（以 a、b、m、n 表示）

mb-na m-n

亞佛加厥定律

（配合翰版課本 P.17、

P.18）

三

1 內容：

1 同溫、同壓時c同體積的任何氣體含有相同數目的分子.

2 同溫、同壓時c氣體的體積

V 與其莫耳數 n 成正比c即

V

µ nc

V

n =常數 3 實例：

　 吹入氣球的氣體分子數愈多c氣球的體積愈大

2 莫耳體積：

1 定義：1 莫耳物質的體積c稱為莫耳體積c或亞佛加厥體積.

2 一般而言c物質的莫耳體積為氣態>液態>固態.

  對於氣體而言：

STP 下（0

n

C

c

1 atm）m氣體的莫耳體積＝22.4 升 NTP

下（

25

n

C

c

1 atm

）m氣體的莫耳體積＝

24.5

升

換算成 SI 單位（國際系統單位cM.K.S. 制）c氣體的莫耳體積=2.24*10^-2 m³、 2.45*10^-2 m³.

氬氣的量及壓力不變c遵守查理定律.

由 V1

V2

= T¹ T2

可知c體積變化率=V2-V1

V1

= T²-T1

T1

= t²-t1

T1

A 1-0 0+273 = 1

273.B 101-100 100+273= 1

373. C 101-100

100 = 1

100 .D 201-200 200 = 1

200 .

設絕對溫度 T K=x+t nCc根據查理定律 Va

Vb

= T^a Tb

c mn= x+a

x+b ! x= na-mb m-n 所以在絕對零度時：0=x+t nC= na-mb

m-n +t nC ! t= mb-na m-n

3 利用亞佛加厥定律求氣體的分子量：

 ^備

P.31

1 同溫、同壓下c氣體的分子量比（

M）=密度比（d）

由亞佛加厥定律cn

µ Vc

W

M

µ VcM µ

W

V=d ! M

µ d

2 同溫、同壓、同體積下c氣體的分子量比（

M）=重量比（W）

由1知 M

µ dc所以

M1

M2

=d1

d2

= W1

V W2

V

=W1

W2

! M1＝

W

1

W

2

×M2（W1

W2

稱為 1 號氣體對 2 號氣體的比重）

同溫、同壓、同體積下c未知氣體分子量

M

1＝對已知氣體比重×已知氣體分 子量 M2＝對氫氣的比重×

2

＝對氧氣的比重×

32

在 STP 時c甲氣球充填 X 氣體c其體積為另一氦氣球的 4 倍c重量為氦氣球的 16 倍.

回答下列問題：1 X 氣體的分子數為氦氣的多少倍？2 X 氣體的分子量為何？

9

^{亞佛加厥定律} 相關題型：單元練習　單3；非3

1 4　2 16

1 同溫、同壓時c氣體的莫耳數與其體積成正比c故 X 氣體的分子數為氦氣的 4 倍.

2 n µ VcW

M µ VcM µ W

V=d ! M µ dcMX

MHe

=dX

dHe

cMX

4 =16/4

1/1 ! MX=16

1 利用亞佛加厥定律求氣體分子量的實驗如下：塑膠袋連同裝置的重量為 22.32 克c充滿某氣體 X 後的重量為 24.48 克c換成充滿氧氣後的重量為 22.68 克c

塑膠袋容積為 1.20 升c此時的空氣密度為 1.20 克∕升c回答下列問題：

1 充滿氣體 X 或氧氣的塑膠袋所受的空氣浮力為多少克重？

2 塑膠袋內氣體 X 及氧氣的質量分別為多少克？

3 氣體 X 的分子量為何？

1 1.44　2 3.60、1.80　3 64

2 在同溫、同壓、同體積下c則氣體 X 對氧氣的比重為 2.X 的分子量為何？

64

在 STP 下c氣體 X 的密度為 2 g/L.X 可能為下列何者？

A H2　B CH4　C O2　D NO2.

10

^{亞佛加厥定律} 相關題型：單元練習　單1

D

在 STP 下c氣體 X 的莫耳體積為 22.4 Lc故 1 mol X 的質量（即分子量）=22.4 L*2 g/L=44.8.

1 在 STP 下c11 克 CO2 有多少升？

5.6

1 浮力 B =排開的空氣體積 V*空氣密度 d

=1.20 升*1.20 克∕升=1.44 克

2 （塑膠袋內氣體+塑膠袋裝置的重量）-空氣浮力=測得的重量（即視重）

（WX+22.32）-1.44=24.48 ! WX=3.60（克）

（W_O2+22.32）-1.44=22.68 ! W_O2=1.80（克）

3 同溫、同壓、同體積下c氣體的分子量比（M）=重量比（W）

MX

M_O2 = W^X W_O2 c M^X

32 = 3.60

1.80 cMX=64

依亞佛加厥定律cX 的分子量=對氧的比重*32=2*32=64

11

44*22.4=5.6（升）

1-2 氣體定律

一、單一選擇題

（

B

）1 在 STP 時c下列何組物質在同體積時含有相同的分子數？

A NecCu　B O2cAr　C O2cFe　D H2cH2O.

（

A

）2 在某一溫度時c攝氏溫度之數值與華氏溫度相同.該數值為何？

A-40　B 0　C 40　D 80.

（

C

）3 同溫、同壓下c16 克氧和 7 克氮的體積比為何？

A 16：7　B 4：1　C 2：1　D 1：1.

（

B

）4 為了使飲水盤內的水能常保不缺c小英將一裝滿水的玻璃瓶倒立 於飲水盤中c如右圖.關於此一設計c下列敘述何者正確？【推甄】

A在瓶內c水面上方的空間是真空狀態　B在瓶內c水面上方的空間c其壓 力略小於大氣壓力　C在瓶內c水面上方的空間c其壓力略大於大氣壓力　 D這是不可能存在的c瓶內的水柱高於盤面c水很快就漏光了.

（

D

）5 右圖是一管徑均勻c一端開口c一端封閉的水銀壓力 計.將 x、y 兩種不同的理想氣體c分別注入壓力計 中.在標準狀況時c測 x 氣體、y 氣體個別的壓力c結 果量得水銀高度差均為 h 公分c則下列哪一項敘述正確？

A x 與 y 的壓力均為 h 公分水銀柱（cmHg）　B x 氣體的壓力大於 y 氣體的 壓力　C x 氣體的壓力小於 y 氣體的壓力　D所測 x 與 y 的分子數目一定相

同　E x 與 y 一定都是純物質. 【學測】

（

A

）6 在 1.5 大氣壓下c有一氣泡由水池底部上升至水面c體積變為原來 3 倍c設 溫度不變c則水深約為多少公尺？

A 30　B 20　C 3　D 2.

（

D

）7 相同狀況下c5 升氮氣含有 n 個原子c則 10 升氨氣（NH3）含有多少個原子？

A n　B 2n　C 3n　D 4n.

（

B

）8 強熱 5 克某固體化合物c當其完全分解後c得到 STP 下的 A 氣體 1.4 升和 3 克固體殘餘物.A 可能為下列何者？（原子量：S=32）

A N2　B O2　C CO2　D SO2.

（

B

）9 定壓下c2 莫耳氦在 0 nC、100 nC、101 nC 的體積分別為 V⁰、V¹⁰⁰、V¹⁰¹.下 列關係式何者正確？

A V101= 1

273 V100　B V101=V100+ 1

373 V100　C V101=V0+ 1 373 V0

D V101=V0+101

273 V100.

（

A

）0 某閉口式壓力計充入 A 氣體後c閉口端汞柱高度為氣室端的 3 倍c改換成 B 氣體後c閉口端汞柱高度為氣室端的 4 倍c則 B 氣體壓力為 A 氣體的幾倍？

A 1.2　B 1.5　C 1.6　D 1.8.

1 選在 STP 時皆為氣體者.

2 t=5

9（F-32）=5

9（t-32）

 ! t=-40

3 同溫、同壓下c氣體的體積比=莫耳數比

 即 16 32： 7

28=2：1

4 Pg+P水柱=P大氣c故 Pg 小於 P大氣

5 ABC Px=Py=P^大氣+h（cmHg）

D 亞佛加厥定律：同溫、同壓、同體 積的氣體c其分子數相同.

（解析見解答本）

7 同溫、同壓下c氣體的體積比=莫耳數比c

 即 5：10=n 2：x

4c氨的原子數 x=4n.

8 氣體的質量為 5-3=2（克）c在 STP 下的密度 d 為 2 克 1.4 升c 莫耳體積為 22.4 升c故 1 莫耳 A 的質量 W=V*D=22.4 升*

2 克

1.4 升 =32 克c即分子量為 32.

9 依查理定律cV µ T

 V101

V100

= 273+101 273+100 =374

373=1+ 1

373；V101=V100（1+ 1

373 ）=V100+ 1 373 V100

0 汞柱總長相等：4x=5ycx=1.25y PA=3x-x=2xcPB=4y-y=3y

PB

PA

= 3y2x = 3y 2.5y =1.2

（

C

）q 將一開口鋼製容器由 27 nC 加熱至 102 nCc則有多少比例的空氣從容器中逸 出？

A 1

3　B 1

4　C 1

5　D 4 5. 二、多重選擇題

（

BC D

）1 大氣壓力為 760 mmHg 時c使用開口式壓力計測量某氣體的壓力c下列何者 正確？

A若開口端的水銀面較氣室端高 40 mmc則氣體壓力為 720 mmHg　B若兩 水銀面等高c則氣體壓力為 760 mmHg　C若氣體壓力為 700 mmHgc則開 口端的水銀面較氣室端低 60 mm　D若開口端的水銀面較氣室端低 30 mmc 則氣體壓力為 730 mmHg　E若氣體壓力為 800 mmHgc則開口端的水銀面 較氣室端低 40 mm.

（

DE

）2 下列對於各種現象的解釋c何者正確？ 2 AB 查理定律.

C 波以耳定律.

A將液態氮淋在充脹的氣球上c氣球會皺縮!亞佛加厥定律　B加熱天燈的 氣體c其密度會變小c天燈因而升空!波以耳定律　C打氣筒的原理!查理 定律　D擠壓氣球使其爆裂!波以耳定律　E吹氣球使其膨脹!亞佛加厥定 律.

三、非選擇題

1 1 atm下c密閉容器中盛有 N2c以開口式壓力計測其壓力.若開口端的水銀面較高 40 mmc則改以閉口式壓力計測之c兩管高度差為3　

800　mm.

2 1 atm 下c一端封閉的細長玻璃管中c封入長 19 cm 的汞柱.保持水 平時c被封入之空氣柱長有 30 cmc如右圖所示.回答下列問題：

1 當管口垂直向下時c被封入的空氣柱長度為多少 cm？

2 當管口垂直向上時c被封入的空氣柱長度為多少 cm？

 1 40　2 24　

^{（解析見解答本）}

3 已知在同溫、同壓時c氣體甲的密度為氧氣的 1

2 倍c且 1 克甲和 4 克乙氣體的體積相 同.則甲之分子量為3　

16　；乙之分子量為

3　

64　.

J 在 25 nC、1 atm 下c取一個截面積為 2 cm² 的 J 形管進行實驗c 裝置如右圖.回答下列問題：

1 欲使左管氣柱長變為 30 cm 時c需從右管取出水銀多少 mL？

2 欲使左管氣柱長變為 15 cm 時c需從右管加入水銀多少 mL？

3 欲使左右水銀面等高c需從右管加入或取出水銀多少 mL？

 1 120　2 100　3取出 134.4　

^{（解析見解答本）}

= tT2

= 102

102+273 = 1 5

J A 760+40=800（mmHg）

C Pg+h=P大氣

 h=P大氣-Pg=760-700=60（mm）

D Pg+h=P大氣

 Pg=760-30=730（mmHg）

E Pg=P大氣+hch=800-760=40（mm）c

開口端的水銀面較氣室端高 40 mm.

二、

1 Pg=P大氣+h=760+40=800（mmHg）c 若改以閉口式壓力計測之c兩管高度差即 為 800 mm.

3 依亞佛加厥定律：同溫、同壓下c氣體的分 子量比=密度比

M甲

MO2

= M^甲 32 = 1

2cM甲=16； M甲

M乙

= 16M乙

 = 1/V

4/V cM乙=64

理想氣體方程式與理想氣體的意義

（配合翰版課本 P.19、

P.20）

一

1 理想氣體方程式：

1 推導： 藉由波以耳定律、查理定律、亞佛加厥定律c可以整合成理想氣體方程 式. ^教

P.7

　波以耳定律：V

µ

1 P

　查理定律：V

µ T

V

µ

nT

P cPV

µ nT ! PV=nRT

1423425

亞佛加厥定律：V

µ n

1423425

PV＝nRT 稱為理想氣體方程式cR 稱為氣體常數.

2 R 的數值與單位：

已知 1 莫耳氣體c在 0 nC（273 K）、1 atm 下的體積為 22.4 L：

R=PV

nT=1 atm*22.4 L 1 mol*273 K

=

0.082 atm L/mol K

（壓力單位為 atmc體積單位為 L）

其他單位

R=8.314 J/mol K ! 壓力用 N/m²c體積用 m³（SI 單位）

2 理想氣體：

1 定義：符合 PV=nRT 方程式的氣體c稱為理想氣體.

2 性質比較：

理想氣體 真實氣體

遵守 PV=nRT、各項氣體定律 不遵守 PV=nRT（須修正）

絕對零度時亦為氣體c不液化 絕對零度前即已液化（降溫、加壓）

除在絕對零度外c氣體分子是不停

運動的質點 氣體分子不是質點

氣體分子本身體積視為零c氣體的

體積就是容器的體積 氣體分子本身體積不為零

氣體分子間無作用力存在 氣體分子間有作用力 3 接近理想氣體的條件：

1 當氣體分子本身的體積、分子間之引力愈趨近於零時c真實氣體會較接近 理想氣體.

1-3 _理想氣體

2 在下列的情況中c真實氣體會較接近理想氣體：

高溫下的氣體：分子平均運動速率大c分子間的作用力可忽略.

135 低壓下的氣體：分子間距離大c分子間的作用力及本身的體積可忽略.

PV

nRT

＝1 的氣體為理想氣體

1 一般而言c分子量小、沸點低的氣體c其分子間的引力也較弱c故較接近 理想氣體.

2 同溫、同壓下c最接近理想氣體的真實氣體為

He

.

下列有關理想氣體的敘述c何者正確？

A分子間無作用力　B為符合 PV=nRT 方程式的氣體　C在絕對零度時才能液化　 D分子本身的體積不為零　E最接近理想氣體性質的真實氣體為氫氣.

1

^{理想氣體的性質} 相關題型：單元練習　單1、2

AB

C在絕對零度時也不液化.D分子視為質點c本身沒有體積.E為氦氣.

1 下列有關理想氣體的敘述c何者正確？

A分子本身無質量　B分子除在攝氏零度外c是不停運動的質點　C分子間沒 有距離　D符合波以耳、查理、亞佛加厥定律　E在高溫、低壓下的真實氣體 較接近理想氣體.

DE

2 某生測定 2 莫耳甲烷在不同溫度 T（絕對溫度）下之體 積 V 與壓力 Pc其結果如右圖所示.回答下列問題：

1 a 值為何？

2 A、B、C、D 四者中c何者為理想氣體？

3 A、B、C 三者中c何者的溫度最高？

4 在高壓或低壓時c甲烷較接近理想氣體？

1 1　2 D　3 C　4低壓

A具有質量.B在絕對零度時才停止運動.C分子間有距離.

1 PV=nRTca= PV nRT =1 2 理想氣體的 PV

nRT=1c其值與壓力無關.

34 高溫、低壓下的氣體較接近理想氣體.

在 8.2 升的真空容器中c將 4.6 克乙醇（C2H5OH）於 227 nC 下完全汽化c此時容器內 之氣體壓力為多少大氣壓？

A 0.3　B 0.5　C 0.6　D 0.9.

2

^{理想氣體方程式的運算} 相關題型：單元練習　單4、5、6、9；非1

B PV=nRT

P*8.2=4.6

46*0.082*（227+273）! P=0.5（大氣壓）

1 鋼瓶內裝有 10 升乙烷c在 27 nC 時的壓力為 12.3 大氣壓.用掉部分乙烷後c在 27 nC 時的壓力為 8.2 大氣壓c則用掉的乙烷為多少克？

50

取定量的氦氣做壓力、體積與溫度關係之實驗c其結果如 右圖所示.已知 A 點的溫度為 300 K.回答下列問題：

1 C 點的溫度為多少 nC？

2 D 點的溫度為多少 nC？

3 曲線 CD 間的關係可用哪一個氣體定律來解釋？

4 線段 AD 間的關係可用哪一個氣體定律來解釋？

3

^{理想氣體方程式的運算} 相關題型：單元練習　單q

1 1527　2 1527　3波以耳　4查理 1 PCVC

PAVA

=nRTC

nRTA

c3*2

1*1= nRTC

nR*300 ! TC=1800（K）=1527（nC）

2 PDVD

PAVA

=nRTD

nRTA

c1*6

1*1= nRTD

nR*300 ! TD=1800（K）=1527（nC）

3 曲線 CD 間各點的莫耳數及溫度相同c且 PV 值亦相同c均為 6c即 PV=常數c故為波以耳定律.

4 A、D 的莫耳數及壓力相同c而 D 的溫度為 A 的 6 倍c體積亦為 6 倍c即 V µ Tc故為查理定律.

1 將 27 nC、1 大氣壓、4 升氣體c加熱到 327 nCc並將體積壓縮至 2 升c則最後 壓力為多少大氣壓？

4

2 某定量理想氣體於 P1 及 P2 下c分別測其體積與溫度 之關係c得如右之圖形.已知 P2=2 atmc則 P1 為多 少 atm？

A 1　B 2　C 3　D 4.

A

減少的莫耳數為 Zn=n1-n2= P¹V RT - P²V

RT = V

RT（P1-P2）= 10

0.082*300 （12.3-8.2）=5 3 乙烷（C2H6）的分子量為 30c減少的質量為 5

3*30=50（克）

P2V2

P1V1

= nRT² nRT1

c P²*2

1*4 =nR（327+273）

nR（27+273）

! P2=4（大氣壓）

在 t2 時c氣體壓力為 P1 時的體積為 22.4 LcP2 時的體積為 11.2 L.

由 PV=nRTc因為 n、T 相同c所以 PV 為一定值：

P1V1=P2V2cP1*11.2=2*5.6cP1=1（atm）

理想氣體方程式的應用──求分子量

（配合翰版課本 P.21、

P.22）

二

PV＝nRT W：質量c單位為克

PVM

＝

WRT M

：分子量

PM＝dRT

12345 d：密度c單位為克∕升

1 PVM=WRT

1 推導：由 PV=nRTcPV=W

M RT ! PVM=WRT

2 應用：在同溫、同壓、同體積時c氣體的分子量比=質量比 M1

M2

=W1

W2

（亦可由亞佛加厥定律推導c見 P.17）

2 PM=dRT

1 推導：由 PV=nRTcPV=W

M RTcPM=W

V RT ! PM=dRT 2 應用：在同溫、同壓時c氣體的分子量比=密度比

M1

M2

=d1

d2

（亦可由亞佛加厥定律推導c見 P.17）

某烴在 127 nC 汽化時c壓力為 82 cmHgc密度為 3.0 g/Lc則此烴可能為何？

A C7H8　B C6H6　C C5H12　D C4H10.

4

^{理想氣體方程式的應用} 相關題型：單元練習　單7、0；多2

A

PM=dRT ! 82

76*M=3.0*0.082*（127+273）

分子量 M=91 ! 分子量：A 92；B 78；C 72；D 58

1 同溫、同壓下c某烴的蒸氣密度為氧氣之 2.25 倍c此烴可能為下列何者？

A丁炔　B丁烷　C丁烯　D戊烷.

D

2 於 27 nC 時c在兩個體積相同之真空容器中c分別充入 2 克甲烷、6 克氣體 Xc 測得兩容器內之壓力均為 380 mmHgc則 X 的分子量為何？

48

1-3 理想氣體

一、單一選擇題

（

C

）1 下列何者在 1 大氣壓、25 nC 下最接近理想氣體？

A二氧化碳　B氯氣　C氦氣　D氪氣. 【夜大】

同溫、同壓下c氣體的分子量比=密度比 MX

M_O2= ^dX d_O2c^MX

32 =^2.25

1 cMX=72

分子量：A C4H6=54；B C4H10=58；C C4H8=56；D C5H12=72.

在同溫、同壓、同體積時c氣體的分子量比=質量比 ! MX

MCH4

= WX

WCH4

c M^X 16 = 6

2cMX=48

1 C氦氣的分子量小c分子間的引力弱c最接近理想氣體.

（

D

）2 下列何項條件下的氧氣最接近理想氣體？

A 25 nC、1 atm　B-200 nC、50 atm　C 100 nC、1 atm　D 400 K、0.1 atm.

（

A

）3 三個氣球各標示為 A、B、Cc分別充填不同氣體.小明 用質量極輕的細線將此三個氣球繫在身上c當他靜立不 動時c三個氣球所呈現情況如右圖.A、B、C 三個氣球 內所充填的氣體c最可能是下列何種組合？（空氣的平 均分子量為 28.8；原子量：S=32cCl=35.5）

A A 為 C2H4cB 為 CH4cC 為 C3H8　B A 為 H2ScB 為 SO2cC 為 HCl　C A 為 C2H6cB 為 HecC 為 NO

D A 為 H2cB 為 NH3cC 為 O2.

（

D

）4 在 2 atm 下c1 mol 理想氣體之體積 V（L）和攝氏溫度 t（nC）之關係c若以 方程式 V=at+b 表示c則 a、b 值分別應為多少？（R=0.082 atm L/mol K）

A a=0.082cb=22.4　B a=0.082cb=11.2　C a=0.164cb=22.4

D a=0.041cb=11.2. 【日大】

（

D

）5 在 27 nC、0.05 大氣壓時c1 克氦氣的體積為多少升？（原子量：He=4）

A 1.12　B 2.24　C 56　D 123.

（

E

）6 將某氣體裝入 20 L 的玻璃容器中c測其總重量為 22.80 kgc壓力為 27.95 atm.若將部分氣體放出c容器的總重量變為 22.50 kgc氣體的壓力變為 19.60 atm.假設氣體放出前後c容器溫度均維持在 27 nCc且此氣體為一理 想氣體c則此氣體可能為何者？

A CH4　B N2　C NO　D O2　E CO2. 【94 指考】

（

B

）7 在體積均為 8.2 L 的四個容器中c分別裝入 8 atm H2、3 atm O²、2 atm N² 及 1 atm CO2.在 25 nC 下c何者密度最大？

A H2　B O2　C CO2　D N2.

（

C

）8 同溫、同壓、同體積時c氣體甲、乙的質量各為 0.92 克、0.64 克.已知甲僅 由氧和氮兩元素結合組成c而乙為氧氣c則該質量之甲氣體所含原子總數為 何？

A 1.2*10²¹　B 2.4*10²²　C 3.6*10²²　D 4.8*10²³.

（

D

）9 有 0.42 克化合物（MH2）和水發生下列反應：

MH2(s)+2H2O(l) → M(OH)2(s)+2H2(g)

 若在 27 nCc1 大氣壓時可產生乾燥氫氣 492 毫升c則 M 的原子量應為何？

A 32　B 23　C 24.3　D 40. 【日大】

（

D

）0 已知 8 g 氧氣在 27 nC、730 mmHg 時的體積為 6.4 Lc而在同溫、同壓下c

2.5 g 氣體 X 的體積為 1.0 Lc則 X 之分子量為何？

A 32　B 40　C 58　D 64.

（

B

）q 阿信測量一定量的氦氣c發現其壓力與體積之關 係如右圖所示.若 A 點之溫度為 127 nCc則 D 點 的溫度為多少 nC？（原子量：He=4）

A 327　B 627　C 727　D 900.

2 在高溫、低壓時c真實氣體最接近理想氣體.

3 同溫、同壓下c氣體的分子量比=密度比c即氣體的分子量若大於空氣c則密度亦大於空氣.

依此類推c故 A 的分子量約為 28.8cB 的分子量小於 28.8cC 的分子量大於 28.8.

4 PV=nRTc2*V=1*0.082*（t+273）c

 V=0.041t+11.2c所以 a=0.041cb=11.2

5 PVM=WRTc0.05*V*4

=1*0.082*（27+273）cV=123（升）

7 PM=dRTc在同溫下c密度 d µ PM

PM 值： A 8*2；B 3*32；C 2*28；D 1*44

 故氧氣的密度最大.

8 PVM=WRTc在同溫、同壓、同體積時c 分子量比=質量比

M甲

MO2

= W^甲 WO2

c M^甲 32 = 0.92

0.64cM甲=46c 而甲僅由氮、氧組成c故知為 NO².

甲所含的原子數 =0.92

46 *3*6.02*10²³=3.6*10²² 9 1* 492

1000=nH2*0.082*（27+273）cnH2=0.02（mol）cH2 與 MH2 之莫耳數比=2：1c

  MH2=0.01（mol）c

  0.42

M+1*2=0.01 ! M=40 0 PM=dRTc在同溫、同壓時c氣體的分子量比

=密度比 MX

MO2

= d^X dO2

c M^X 32= 2.5/1

8/6.4cMX=64

q PDVD

PAVA

=nRTD

nRTA

c3*6.15

1*8.20= nRTD

nR（127+273）cTD=900（K）= 627（nC）

分子量： A 16；B 28；C 30；D 32；E 44