9.Propane(分子量為44.1)的蒸氣壓在70°F時為110 psig,isobutane(分子量為58.1)的蒸氣壓在70°F時則為30.4 psig,當兩氣體以等莫爾混合後,蒸氣壓最接近多少psig?
(A)83.2
(B)75.8
(C)70.2
(D)32.4
統計: A(58), B(286), C(2188), D(67), E(0) #3488437
詳解 (共 10 筆)
Propane和isobutane的莫爾分率皆為1/2,因此蒸氣壓為110psig*1/2+30.4psig*1/2=70.2psig
這題考的是物理藥學與氣膠劑(Aerosols)章節中非常經典的「拉午耳定律(Raoult's Law)」計算題。
雖然題目給了分子量,但這其實是出題老師佈下的不必要干擾資訊!因為題目已經明確說明是「等莫耳混合(Equal molar mixture)」,這讓計算變得超級簡單。
我們一步一步來拆解:
1. 核心公式:拉午耳定律(Raoult's Law)
在理想溶液中,混合氣體的總蒸氣壓($P_{\text{total}}$)等於各個成分的「分壓」之和:
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$P_A^\circ, P_B^\circ$:成分 A 與 B 的純物質蒸氣壓。
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$X_A, X_B$:成分 A 與 B 在液相中的莫耳分率(Mole fraction)。
2. 帶入題目數據
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步驟一:找出莫耳分率($X$)
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題目提到「兩氣體以等莫耳混合」,代表 A 和 B 的莫耳數(莫耳比例)是一模一樣的(1:1)。
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因此,兩個成分的莫耳分率各佔一半:
$$X_{\text{propane}} = 0.5$$$$X_{\text{isobutane}} = 0.5$$ -
(這時候完全不需要用到題目給的分子量 44.1 和 58.1。只有當題目給的是「等重量混合」時,才需要用重量除以分子量去求莫耳數喔!)
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步驟二:套入公式計算總蒸氣壓
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已知 Propane 的 $P^\circ = 110\text{ psig}$
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已知 Isobutane 的 $P^\circ = 30.4\text{ psig}$
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3. 答案與結論
計算出來的總蒸氣壓剛好等於 70.2 psig。
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正確答案選 (C)。
? 國考秒殺思維(心算技巧)
在考場上遇到「等莫耳混合」的蒸氣壓計算:
? 捷徑口訣:等莫耳混合時,總蒸氣壓就是兩者純蒸氣壓的「算術平均數(相加除以 2)」!
考卷發下來,看到「等莫耳」三個字,直接把兩個蒸氣壓相加除以 2,不用 3 秒鐘就能直接畫卡選 (C) 了!
某氣化噴霧劑使用 propane(分子量 44.1):isobutane(分子量 58.1)= 40:60(w/w%)作為推動劑,若 propane 及 isobutane 在 21℃ 時之蒸氣壓分別為 110 及 30.4 psig,若其為理想溶液,此混合推動劑所產生之壓力為多少 psig?
(A)62.2 (B)67.7 (C)70.2 (D)131.4
答案 B
111-2這題是給w/w%,而現在這題是直接給你莫耳分率了(所以分子量完全用不到)