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IB 化學 SL Paper 2 模擬卷（10 題・50 分・75 分鐘・可用計算機）
練習卷 · IB 化學 SL
IB 化學 Chemistry SL Paper 2 模擬卷：10 題、50 分、限時 75 分鐘、准用計算機，涵蓋化學計量、滴定、氣體定律、能量學、平衡、酸鹼、電解、結構與週期性、有機與動力學，附逐步答案與評分要點，適合 IBDP 一年級至二年級考生操卷。
卷面資料 年級：IBDP（Year 12–13） ｜ 科目：化學 ｜ 時限：75 分鐘 ｜ 總分：50 分 ｜ 題數：10
甲部（第 1 至 5 題・25 分）
全部題目均須作答。本卷准用計算機。除特別指明外，數值答案取三位有效數字；計算須展示步驟，並在答案末標明單位。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 1 | 碳酸鈣（CaCO3，Mr ＝ 100.0）加熱分解：CaCO3(s) → CaO(s) ＋ CO2(g)。取 25.0 g 碳酸鈣完全分解。(a) 求碳酸鈣的摩爾數。(b) 求生成二氧化碳在室溫常壓下的體積（摩爾體積 24.0 dm3 mol-1）。(c) 求生成氧化鈣的質量（Mr ＝ 56.08）。 | (a) n ＝ 25.0 ÷ 100.0 ＝ 0.250 mol。(b) n(CO2) ＝ 0.250 mol，V ＝ 0.250 × 24.0 ＝ 6.00 dm3。(c) m ＝ 0.250 × 56.08 ＝ 14.0 g（三位有效數字）。 |
| 2 | 以 0.125 mol dm-3 鹽酸滴定 25.0 cm3 的 0.100 mol dm-3 氫氧化鈉溶液。反應：HCl ＋ NaOH → NaCl ＋ H2O。(a) 求氫氧化鈉的摩爾數。(b) 求所需鹽酸的體積（cm3）。(c) 求所用氯化氫的質量（Mr ＝ 36.46）。 | (a) n(NaOH) ＝ 0.100 × 25.0 ÷ 1000 ＝ 2.50 × 10-3 mol。(b) 摩爾比 1：1，V ＝ 2.50 × 10-3 ÷ 0.125 × 1000 ＝ 20.0 cm3。(c) m ＝ 2.50 × 10-3 × 36.46 ＝ 0.0912 g。 |
| 3 | 某氣體樣本含 0.0250 mol，在 298 K 及 100 kPa 下佔有一定體積，樣本質量為 1.10 g。（氣體常數 R ＝ 8.314 J K-1 mol-1）(a) 用 pV ＝ nRT 求樣本體積（cm3）。(b) 求該氣體的摩爾質量，並判斷它可能是二氧化碳（Mr ＝ 44.0）還是氧氣（Mr ＝ 32.0）。 | (a) V ＝ nRT ÷ p ＝ 0.0250 × 8.314 × 298 ÷ 100 000 ＝ 6.19 × 10-4 m3，即 619 cm3。(b) M ＝ 1.10 ÷ 0.0250 ＝ 44.0 g mol-1，與二氧化碳相符。 |
| 4 | 把 0.0200 mol 某金屬溶於 50.0 g 水，水溫由 21.0 °C 升至 27.5 °C。（水的比熱容量 4.18 J g-1 K-1，忽略容器熱容量）(a) 求水吸收的熱量（J 及 kJ）。(b) 求該反應的標準焓變 ΔH（kJ mol-1），並說明正負號代表放熱還是吸熱。 | (a) q ＝ mcΔT ＝ 50.0 × 4.18 × 6.5 ＝ 1 358.5 J，即 1.36 kJ。(b) ΔH ＝ −q ÷ n ＝ −1.36 ÷ 0.0200 ＝ −67.9 kJ mol-1；負號代表放熱，溫度上升與放熱一致。 |
| 5 | 在 2.00 dm3 容器中，氫氣與碘蒸氣反應：H2(g) ＋ I2(g) ⇌ 2HI(g)。起始時 H2 與 I2 的濃度均為 0.250 mol dm-3；達平衡時 HI 的濃度為 0.350 mol dm-3。(a) 求平衡時 H2 的濃度。(b) 求平衡常數 Kc（三位有效數字）。(c) 若把容器壓縮至 1.00 dm3，說明 HI 的平衡濃度會如何改變，並解釋。 | (a) 生成 0.350 mol dm-3 HI 需消耗 0.175 mol dm-3 H2，故平衡時 [H2] ＝ [I2] ＝ 0.250 − 0.175 ＝ 0.0750 mol dm-3。(b) Kc ＝ [HI]2 ÷ ([H2][I2]) ＝ 0.3502 ÷ 0.07502 ＝ 21.8。(c) 兩邊氣體摩爾數相同（2 對 2），壓力改變不影響平衡位置，故平衡摩爾數不變；體積減半令各物種濃度加倍，HI 濃度變為約 0.700 mol dm-3。 |
乙部（第 6 至 10 題・25 分）
全部題目均須作答。本卷准用計算機。除特別指明外，數值答案取三位有效數字；計算須展示步驟，並在答案末標明單位。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 6 | (a) 求 0.0100 mol dm-3 鹽酸的 pH。(b) 某弱酸 HA 的濃度為 0.0100 mol dm-3，pH 為 3.20。求 HA 的 Ka（兩位有效數字）。(c) 求 0.0500 mol dm-3 氫氧化鈉溶液的 pH（25 °C）。 | (a) [H+] ＝ 0.0100 mol dm-3，pH ＝ 2.00。(b) [H+] ＝ 10-3.20 ＝ 6.31 × 10-4 mol dm-3；Ka ＝ (6.31 × 10-4)2 ÷ 0.0100 ＝ 4.0 × 10-5。(c) [OH-] ＝ 0.0500 mol dm-3，pOH ＝ 1.30，pH ＝ 14.00 − 1.30 ＝ 12.70。 |
| 7 | 以 2.00 A 的電流電解硫酸銅(II)溶液 30.0 分鐘。（法拉第常數 96 500 C mol-1；陰極：Cu2+ ＋ 2e– → Cu）(a) 求通過的電量（C）及電子摩爾數。(b) 求陰極析出銅的質量（Mr ＝ 63.55）。(c) 求陽極生成氧氣的體積（室溫常壓，摩爾體積 24.0 dm3 mol-1）。 | (a) Q ＝ It ＝ 2.00 × 1 800 ＝ 3 600 C；n(e-) ＝ 3 600 ÷ 96 500 ＝ 0.0373 mol。(b) n(Cu) ＝ 0.0373 ÷ 2 ＝ 0.0187 mol，m ＝ 0.0187 × 63.55 ＝ 1.19 g。(c) 陽極：2H2O → O2 ＋ 4H+ ＋ 4e-，n(O2) ＝ 0.0373 ÷ 4 ＝ 9.33 × 10-3 mol，V ＝ 9.33 × 10-3 × 24.0 ＝ 0.224 dm3，即 224 cm3。 |
| 8 | (a) 解釋氧化鎂的熔點（2 852 °C）為何遠高於氯化鈉（801 °C），須提及結構與鍵的性質。(b) 解釋氨（NH3）極易溶於水，而甲烷（CH4）幾乎不溶，須提及分子間作用力。(c) 寫出鎂與冷水反應的化學方程式，並說明它與鈉的反應劇烈程度有何差別。 | (a) 氧化鎂是離子晶體，Mg2+ 與 O2- 均帶兩個電荷，離子半徑小，離子鍵極強；氯化鈉的離子各帶一個電荷、半徑較大，靜電引力較弱，故熔點較低。(b) 氨分子能與水分子形成氫鍵，並可與水形成 NH4+ 與 OH-；甲烷為非極性分子，只能與水有微弱的范德華力，故幾乎不溶。(c) Mg(s) ＋ 2H2O(l) → Mg(OH)2(aq) ＋ H2(g)；鎂與冷水反應很慢，鈉則劇烈反應並浮於水面，因為鈉的金屬性更強、第一電離能更低。 |
| 9 | 某有機化合物含碳 40.0%、氫 6.7%、氧 53.3%（質量百分比），摩爾質量為 180 g mol-1。(a) 求實驗式。(b) 求分子式。(c) 該化合物能與本尼迪特試劑反應生成磚紅色沉澱。寫出它的一個可能結構名稱，並說明理由。 | (a) 摩爾比：C 40.0÷12.01 ＝ 3.33、H 6.7÷1.008 ＝ 6.65、O 53.3÷16.00 ＝ 3.33，化簡得 1：2：1，實驗式為 CH2O（式量 30.03）。(b) n ＝ 180 ÷ 30.03 ≈ 6，分子式為 C6H12O6。(c) 葡萄糖（或果糖）；能還原本尼迪特試劑，說明含醛基或 α-羥基酮結構，屬還原糖。 |
| 10 | 在某溫度下，化合物 A 分解的反應速率數據如下：[A] ＝ 0.10 mol dm-3 時速率為 2.0 × 10-3 mol dm-3 s-1；[A] ＝ 0.20 mol dm-3 時速率為 4.0 × 10-3 mol dm-3 s-1。(a) 求反應對 A 的級數，並解釋。(b) 求速率常數 k（含單位）。(c) 求 [A] ＝ 0.50 mol dm-3 時的初始速率，並求該條件下的半衰期。 | (a) [A] 加倍而速率亦加倍，故對 A 為一級反應，rate ＝ k[A]。(b) k ＝ 2.0 × 10-3 ÷ 0.10 ＝ 2.0 × 10-2 s-1。(c) rate ＝ 2.0 × 10-2 × 0.50 ＝ 1.0 × 10-2 mol dm-3 s-1；一級反應半衰期 t½ ＝ ln2 ÷ k ＝ 0.693 ÷ 0.020 ＝ 34.7 s，與起始濃度無關。 |
TutorZone 練習卷｜題目與文章為原創，並非任何學校或出版社的教材。
