化學題目~~~求解答方法

答案是：(c) 在627°C，二氧化碳分壓為600 mmHg


2C2H2 + 5O2 → 4C O2 + 2H2O
莫耳比 C2H2 : O2 : CO2 : H2O = 2 : 5 : 4 : 2

要 100 mmHg 的 C2H2 完全反應，需 O2 = 100 x (5/2) = 250 mmHg
因此，O2 過量，C2H2 完全反應（限量反應物）。

若反應後溫度是 27°C (273 + 27 = 300 K)，在反應後的混合物中:
C2H2 的分壓 = 100 - 100 = 0 mmHg
O2 的分壓 = 500 - 100 x (5/2) = 250 mmHg
CO2 的分壓 = 100 x (4/2) = 200 mmHg
H2O 的分壓 = 27 mmHg
(H2O 呈液態，其分壓等於當時溫度下的蒸氣壓。)
總壓 = 0 + 250 + 200 + 27 = 477 mmHg

若反應後溫度是 627°C (273 + 627 = 900 K)，在反應後的混合物中:
C2H2 的分壓 = 0 mmHg
O2 的分壓 = 250 x (900/300) = 750 mmHg
CO2 的分壓 = 200 x (900/300) = 600 mmHg
H2O 的分壓 = 100 x (2/2) x (900/300) = 300 mmHg
(H2O 呈氣態，其分壓當作理想氣體處理。)
總壓 = 0 + 750 + 600 + 300 = 1650 mmHg

(a) 錯誤。627°C 時的總壓應為 1650 mmHg。
(b) 錯誤。除二氧化碳及水蒸氣外，混合物含有未反應的氧氣。
(c) 正確。計算如上。
(d) 錯誤。總壓應為 477 mmHg。
(e) 錯誤。總壓應為 477 mmHg。

=====
2C2H2 + 5O2 → 4C O2 + 2H2O
以上反應式可由以下任一方法得到‧

方法一：
背誦：CxHy + (x + y/4)O2 → xCO2 + (y/2)CO2
由C2H2，x = y = 2，可得方程式：
C2H2 + (5/2)2 → 2C O2 + H2O
全式乘以 2，可得出全以整數作係數的反應式。

方法二：
寫出未平衡反應式：C2H2 + O2 → CO2 + 2H2O
然後，用平常所用的方法把反應式平衡。


至於氣體壓力變化，是受溫度的影響而來的。

理想氣體定律：PV = nRT
P/T = nR/V
由於 n, R, V 均為常數，所以 P/T = 常數。（P 與 T 成正比）
所以 P1/T1 = P2/T­2
得 P2= P1 x (T2/T1)

T1 = 300 K，T2 = 900 K
900 K 下的氣體壓力 = (300 K 下的氣體壓力) x (900/300)
627°C 下的氣體壓力 = ( 27°C 下的氣體壓力) x (900/300)

[andrew.tam]大大
good