<>[題組:第5-6題]
甲、乙、丙、丁為四種具有孔洞的特殊大分子,其孔洞的內部可以吸附氣體。已知其莫耳質量分別為1000、1100、1200、1300 (g/mol),均具有單一孔洞且孔洞內總體積相同,但孔洞的口徑大小不同。氣態物質可經由孔洞進入這些特殊大分子內滯留,因此它們具有儲存氣體的特性。在同溫(200℃)、同壓下,H₂、He、Ne、Ar及Kr進入甲、乙、丙、丁的莫耳數比例不同,其平衡常數K如表2所示。以氫氣進入甲分子的平衡常數為例,可表示如下:
\[ H_2 + H \rightleftharpoons H_2 \oplus H \]
\[ K = \frac{n_{H_2} \oplus H}{P_{H_2} \times n_{H}} \]
\( n_{H_2} \oplus H \):含H₂分子的甲之莫耳數,\( n_{H} \):未含H₂分子(空)的甲之莫耳數,
\( P_{H_2} \):氫氣的壓力 (atm)。
表2:\( K \) (atm\(^{-1}\))
| 甲 | 乙 | 丙 | 丁 | |
|---|---|---|---|---|
| H₂ | \( 10 \times 10^{-4} \) | \( 2 \times 10^{-4} \) | 0 | \( 6 \times 10^{-4} \) |
| He | \( 1 \times 10^{-4} \) | \( 0.1 \times 10^{-4} \) | 0 | \( 0.5 \times 10^{-4} \) |
| Ne | 0 | \( 6 \times 10^{-4} \) | 0 | 0 |
| Ar | 0 | \( 9 \times 10^{-4} \) | 0 | 0 |
| Kr | 0 | 0 | 0 | 0 |
5 甲、乙、丙、丁四種分子上孔洞的口徑,最可能的相對大小為何?
(A)甲>乙
(B)乙>丙
(C)丙>丁
(D)丁>乙
(E)丙>甲
答案
