[題組:第1題]
已知氣氣與氯化氫反應後，可生成固體的產物，其反應式如下：
\[ \text{NH}_3 (\text{g}) + \text{HCl} (\text{g}) \rightarrow \text{NH}_4 \text{Cl} (\text{s}) \]
假設有一裝置容器，左、右各是2.00升的球體，中間有一個氣體閥門（如圖1）。在27℃，先將中間的氣體閥門關起來，左右邊球體內裝入6.80克的氣氣，在左邊球體裝入2.46 atm的氯化氫氣體。置入氣體後，將左、右氣體閥門關閉，再將中間氣體閥門打開，使左、右氣體完全混合且反應完全。假設氣氣和氯化氫氣體皆為理想氣體，且反應前後溫度不變，生成的固體體積可忽略。上述實驗後，容器內所剩的氣體與其壓力為何？
(A) 1.23 atm的氣氣
(B) 2.46 atm的氣氣
(C) 3.69 atm的氣氣
(D) 1.23 atm的氯化氫
(E) 2.46 atm的氯化氫
[題組:第20題至第21題]
「鈣迴路」捕獲二氧化碳（CO\(_2\)）是一種燃燒後處理技術。其原理是利用石灰（CaO）在高溫（>600℃）下吸收二氧化碳並形成灰石（CaCO\(_3\)），灰石在高溫煅燒中可再生成石灰及高純度的二氧化碳。捕獲二氧化碳的石灰常經由煅燒灰石製備，石灰也可經由煅燒草酸鈣石（CaC\(_2\)O\(_4\)·H\(_2\)O）而得；經由後者方法製備而得的石灰更加疏鬆多孔，表面積大，捕獲二氧化碳效率更高。某生以熱重量分析儀研究3.65毫克草酸鈣石受熱過程中固體質量隨溫度變化的情況，如圖6所示。橫坐標為溫度變化，其縱座標為殘留固體在當時溫度下的質量與起始固體質量的比值。
煅燒草酸鈣石產生的石灰較煅燒灰石產生的石灰疏鬆多孔，李同學推論其原因為：煅燒等莫耳數的草酸鈣石與灰石，草酸鈣石所產生較多氣體所致，以相關化學反應式說明李同學的推論。（2 分）
定溫定容下，某氣體（X2Y）可進行分解反應，其化學反應式：
\[X_2Y_{(g)} → X_2_{(g)}＋Y_{(g)}\]
已知$X_2Y、X_2 及Y$ 彼此之間互不反應，且三者皆可視為理想氣體。若初始的容器內僅有$X_2Y$，其壓力為$P_0$；反應過程中，$X_2Y$分壓與時間的關係如圖所示，則容器內總壓隨時間的變化可能為何？
臺東的臺灣國際熱氣球嘉年華是很受歡迎的休旅活動。要讓熱氣球升空，必須加熱氣球裡的空氣，使氣球體積變大，以增加空氣浮力（物體所受的空氣浮力等於物體在空氣中所排開同體積空氣的重量）。
有一熱氣球乘載四人後的總質量為 \(6.0 \times 10^2 \text{kg}\)（不含球內空氣）。當加熱其內空氣，使其體積膨脹至 \(3.0 \times 10^3 \text{m}^3\)，即可升空，此時空氣浮力等於熱氣球載人後的總重量（含球內的空氣），則熱氣球內的空氣溫度是多少°C？（設當時外界氣溫為 \(22 ^\circ\text{C}\)，空氣密度為 \(1.2 \text{kg/m}^3\)，氣球內、外的空氣都視為理想氣體，且加熱時外空氣的溫度、壓力不變。）
(A)81 (B)72 (C)57 (D)42 (E)22。
略解：浮力 \( B = \rho_{\text{外}} V g = 1.2 \times 3000 \times g = 3600g \text{N} \)。
總重量 \( W = (600 + m_{\text{內}})g \)。
平衡時 \( 3600g = (600 + m_{\text{內}})g \Rightarrow m_{\text{內}} = 3000 \text{kg} \)。
球內空氣密度 \( \rho_{\text{內}} = \frac{m_{\text{內}}}{V} = \frac{3000}{3000} = 1.0 \text{kg/m}^3 \)。
理想氣體 \( P M = \rho R T \)，P、M、R 固定，故 \( \rho T = \text{常數} \)。
\( \rho_{\text{外}} T_{\text{外}} = \rho_{\text{內}} T_{\text{內}} \Rightarrow 1.2 \times (273+22) = 1.0 \times T_{\text{內}} \Rightarrow T_{\text{內}} = 354 \text{K} = 81^\circ\text{C} \)。
答案：A
醫療用氧氣鋼瓶內容積為 3.4L，壓力為 15100kPa。若鋼瓶內氣體可視為理想氣體且氣體從鋼瓶排出時溫度的降低可以忽略，則在 1atm 的環境下，將鋼瓶內的氧氣以每分鐘 2.0L 的流量供給病患使用，最多可提供給病患使用的時間約為下列何者？（取 1atm 為 1.0×10^2 kPa）
(A)1.7 分鐘 (B)68 分鐘 (C)127 分鐘
(D)255 分鐘 (E)510 分鐘
圖1甲、乙、丙、丁四條曲線為1莫耳氦氣分子在不同溫度下的分子運動速率分布圖，其中橫軸v為氣體分子的運動速率，縱軸$N(v)$為對應$v$之每單位速率的氣體分子數。下列選項何者正確？
(A)各曲線代表的氣體溫度高低依序為$丁\gt丙\gt乙\gt甲$
(B)各曲線代表的氣體平均動能大小依序為$甲\gt乙\gt丙\gt丁$
(C)各曲線下的面積大小依序為$甲\gt乙\gt丙\gt丁$
(D)各曲線代表的氣體方均根速率大小為$甲=乙=丙=丁$
(E)若改用1莫耳的氦氣在曲線乙的溫度來作圖，所得曲線與圖1中的曲線乙相同
硼烷氫（ H\(_3\)NbH\(_3\) ）是一種固態能源，可與鹽酸反應產生氫氣。假設在 25°C、1 atm 下，取 1.54 克硼烷氫與足量的鹽酸反應，可完全轉變成硼酸（ H\(_3\)BO\(_3\) ）、氯化銨（ NH\(_4\)Cl ）與氫氣，反應式如下：
H\(_3\)NbH\(_3\) + HCl + H\(_2\)O → H\(_3\)BO\(_3\) + NH\(_4\)Cl + H\(_2\) （未平衡）
試問所產生氫氣的體積是多少升？（ 25°C、1 atm，1 莫耳氫氣的體積為 24.5 升；原子量 C = 12.0、H = 1.00、O = 16.0、N = 14.0、B = 10.8）
(A)1.23 (B)3.36 (C)3.68 (D)4.90 (E)6.00
李小仁買了一條流行的飛天小丑魚，是一種質量很輕類似氣球的飛行玩具，但是買回來後發現，廠商沒有將飛天小丑魚灌入氣體。於是，李小仁前往附近店家尋找，並填充一定量體積的氨氣，但是找了幾家，發現氨氣的純度有所差異，皆含有體積1%氣體雜質。試問含有下列何種雜質會使飛天小丑魚最容易浮起？
（原子量 C=12.0、N=14.0、O=16.0、Ne=20.2、Ar=40.0）
(A)二氧化碳 (B)氮氣 (C)氫氣 (D)氫氣 (E)氧氣
