113學測自然 第14題 詳解

化學計量・氣體體積 · 單選 · 題目出處：113 學年度學科能力測驗 自然考科（大學入學考試中心）

答案(C) 3.68看逐步解析 ↓

逐步解析

1. 1

   看懂題目在考什麼

   這題考的是「反應式配平」和「化學計量」。先從硼烷氨的莫耳數出發，再用配平後的係數，找出氫氣和反應物的莫耳關係。
2. 2

   先把反應式配平

   設配平後為 $\mathrm{H_3NBH_3 + x\,HCl + y\,H_2O \rightarrow H_3BO_3 + NH_4Cl + z\,H_2}$。由 B、N 先看出產物各一個，所以硼烷氨係數為一；再配 H、Cl、O，可得
   $\mathrm{H_3NBH_3 + 2HCl + 3H_2O \rightarrow H_3BO_3 + NH_4Cl + 3H_2}$。
3. 3

   算出硼烷氨的莫耳數

   硼烷氨 $\mathrm{H_3NBH_3}$ 的莫耳質量為
   $3(1.00)+14.0+10.8+3(1.00)=30.8\ \mathrm{g/mol}$。
   所以 $1.54\ \mathrm{g}$ 的莫耳數是
   $\dfrac{1.54}{30.8}=0.0500\ \mathrm{mol}$。
4. 4

   由係數求氫氣莫耳數

   由配平方程式可知
   $1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_3NBH_3} \rightarrow 3\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2}$。
   因此氫氣莫耳數為
   $0.0500\times 3=0.150\ \mathrm{mol}$。
5. 5

   換算成氫氣體積

   題目給在 $25^\circ\mathrm{C}$、$1\ \mathrm{atm}$ 下，$1\ \mathrm{mol}$ 氫氣體積為 $24.5\ \mathrm{L}$。
   所以氫氣體積為
   $0.150\times 24.5=3.675\ \mathrm{L}\approx 3.68\ \mathrm{L}$。因此答案是 (C)。

關鍵觀念：#化學反應式 #莫耳計算 #理想氣體

同主題一起複習：化學反應與計量 →