化學反應式配平

固體甲（莫耳質量252 g/mol）為含金屬X 的橙色離子化合物，1 莫耳甲完全溶解於水時，溶液呈現橙色，且產生2 莫耳陽離子及1 莫耳陰離子。將過量氫氧化鈉溶液，加入上述的水溶液中，溶液變為黃色，同時產生刺鼻氣味。
1 莫耳固體甲，受熱完全分解後，產生1 莫耳產物乙（莫耳質量152 g/mol）、1 莫耳氣體產物丙（莫耳質量28 g/mol）及氣體產物丁（莫耳質量 18 g/mol）。剛反應完成瞬間，產物丁的體積為產物丙的4 倍。其中，產物乙為化學式X2O3 的綠色固體；產物丙為無色雙原子氣體，為空氣中含量最多的氣體，且可與鎂帶進行反應；產物丁生成時為氣態，但在常溫常壓下為無色液體、可使白色硫酸銅固體變為藍色。
根據上述，寫出固體甲、產物乙、產物丙及產物丁的化學式。（4 分）

氣體A 與氣體B 反應生成氣體C。在定溫下，某固定體積的密閉容器中，A、B 與C 的起始濃度分別為1.000 M、1.500 M 與1.000 M；當反應達到平衡後，A 的濃度為0.921 M，B 的濃度為1.342 M，C 的濃度為1.158 M。試問此反應的化學反應式為何？
(A) A＋B ⇌ 2C
(B) A＋2B ⇌ 2C
(C) 2A＋B ⇌ C
(D) A＋3B ⇌ 2C
(E) 2A＋3B ⇌ 3C

[題組:第14-15題]某生在恆溫下進行 \( Na_2S_2O_3 \) 水溶液的分解反應速率實驗，反應式如下所示：
\[S_2O_3^{2-}+2H^+\rightarrow SO_2+S+H_2O\]
… (實驗步驟與數據表同14題) …
15. 關於實驗結果與推論，下列敘述哪些正確？
(A) 此反應對S2O3²⁻而言為一級反應
(B) 看不清「X」標誌時，代表產生了0.5 mmol 的硫
(C) 看不清「X」標誌是由於產生的二氧化硫氣泡干擾
(D) 若將HCl 溶液濃度改為0.15 M 時，不會改變標誌消失的時間（t）
(E) 若固定反應總體積，並增加Na2S2O3溶液體積與減少蒸餾水體積，則標誌消失時間（t）將變小

[題組:第16-17題]甲烷（CH₄）是天然氣的主要成分，燃燒時可以產生1200-1800 K的高溫。右圖是CH₄與O₂的混合氣體燃燒時產生的火焰示意圖，其中Z軸標示了火焰的高度位置。以X=0、Z=0為起始點，完全燃燒時的火焰最高點為Z=1.0（cm），火焰高度按比例的相對值為Z=0.2、0.4……等，如圖所示。
科學家透過儀器分析，分別得到在X=0、Z=0至1.0位置的化學成分莫耳分率，結果如下圖所示。圖中O₂的莫耳分率數值範圍為0.72-0.92，而其他氣體的比例較少，莫耳分率數值範圍在0.0-0.20之間。
穩定的火焰中，下圖表示甲烷燃燒過程中的各氣體莫耳分率變化，可以呈現其燃燒的結果。
16. 關於此混合氣體燃燒實驗，下列敘述哪些正確？
(A)燃燒前混合氣體中CH₄與O₂的莫耳數比大於0.2
(B)燃燒前混合氣體中有H₂O及CO₂雜質
(C)燃燒過程共消耗掉約0.15莫耳的O₂
(D)完全燃燒後CH₄轉變生成CO₂與H₂O
(E)完全燃燒後產生之H₂O重量約為CO₂重量之2倍

[題組:第16-17題]… (題組敘述同16題) …
17. 下列敘述，哪些符合題目圖的觀測結果？
(A)H₂O的生成，在Z=0.1cm時的速率最快
(B)在Z=0.1cm時，每生成1.0莫耳H₂O伴隨0.5莫耳CO₂的生成
(C)在Z=0.2cm時，CH₄生成CO的速率比CO轉變為CO₂的速率快
(D)在Z=0.2cm時，CH₄生成CO的速率比生成H₂O的速率快
(E)在Z>0.3cm時，主要反應為CO的燃燒

[題組:第26-28題]… (題組敘述同26題) …
下列反應式為工業上合成化合物丙的方法，a-d為反應式的平衡係數。寫出a：b：c：d的最小整數比。（2分）
\[ \text{a C}_6\text{H}_5\text{OH} + \text{b C}_5\text{H}_6\text{O} \rightarrow \text{c} \]

[題組:第50題到第54題]
二氧化碳光觸媒可用不同的方法製備，其中之一是將四氯化鈦與水反應產生二氧化碳，此反應亦會同時生成氯化氫。試寫出此化學反應式（係數以最簡整數表示）。（2分）

氯氣與氧氣反應，可生成一氧化氮，其反應式如下：
\[NH_3 + O_2 \rightarrow NO + H_2O \quad (\text{未平衡})\]
一氧化氮與氧氣反應生成二氧化碳，其反應式如下：
\[NO + O_2 \rightarrow NO_2 \quad (\text{未平衡})\]
若分別將此二化學反應式平衡，並取最小整數，試問下列哪一數字不會是兩個平衡反應式中的係數？
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 (E) 5

在 \( 5^\circ C \) 時，已知 \( A(g) + 2B(g) \rightarrow AB_2(g) \) 的反應熱為 \( \Delta H_1 \)，且 \( B(g) + C(g) \rightarrow BC(g) \) 的反應熱為 \( \Delta H_2 \)。在相同溫度下，下列何者為
\[\frac{1}{2}A(g) + BC(g) \rightarrow \frac{1}{2}AB_2(g) + C(g)\]
的反應熱？
(A) \(\frac{1}{2}\Delta H_1 – \Delta H_2\) (B) \( \Delta H_1 – 2\Delta H_2 \) (C) \(\frac{\Delta H_1}{(\Delta H_2)^2}\) (D) \(\frac{\sqrt{\Delta H_1}}{\Delta H_2}\) (E) \( \Delta H_1 \times \Delta H_2 \)

甲和乙兩化合物皆由元素R和Q所組成，其中甲化合物中Q的重量百分率為20%，而1.4公克的乙化合物中含有1.2公克的R；若甲的分子式為R₂Q₆，而乙的分子式為R₂Q₄，且乙一莫耳完全燃燒需要x莫耳的氧氣並產生y莫耳的RO₂與z莫耳的Q₂O，其反應式為：
\[ \text{乙} + x\text{O}_2 \rightarrow y\text{RO}_2 + z\text{Q}_2\text{O} \]
則下列哪些選項正確？（應選3項）
(A) a=2
(B) x=3
(C) y=2
(D) z=4
(E) x+y+z=7