一般警察人員考試四等考試-消防警察人員類別普通物理學概要與普通化學概要114 年第 28 題單選題
依據二氧化碳（ $\mathrm{CO}_{2}$ ）相圖，下列敘述何者錯誤？
A可在 $-50^{\circ}C$ 與2 atm時將氣體 $CO_{2}$ 製成乾冰正確答案
B在 $25^{\circ}$ C 與 1 atm，乾冰可轉換為氣相
C在 $25^{\circ}$ C 與 10 atm 儲存 $CO_{2}$ 於滅火器，在滅火時 $CO_{2}$ 從液相轉換成氣相
D使用 $CO_{2}$ 滅火器時，其相變為吸熱反應以降溫火場
A正確答案
CO₂相圖中三相點約在-57°C、5.1atm，低於此壓力無法形成液相，2atm遠低於三相點壓力，故無法將氣態CO₂製成乾冰（固相）。
為什麼答案是 A
圖中三相點約在-57°C、5.1atm，-50°C與2atm的座標落在「氣相區」而非固相區，不可能製成乾冰（固態CO₂）。此選項敘述錯誤，即題目要選的答案。
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完整詳解
Pro · 無限重點 CO₂相圖中三相點約在-57°C、5.1atm，低於此壓力無法形成液相，2atm遠低於三相點壓力，故無法將氣態CO₂製成乾冰（固相）。
看圖！三相點在-57°C/5.1atm，2atm水平線只穿過固相與氣相邊界，不會通過液相區，且-50°C在固/氣相邊界右側屬氣相區，根本無法製成固體。
逐選項分析
A✓ 正確
圖中三相點約在-57°C、5.1atm，-50°C與2atm的座標落在「氣相區」而非固相區，不可能製成乾冰（固態CO₂）。此選項敘述錯誤，即題目要選的答案。
B✕
25°C、1atm座標落在圖中「氣相區」右下方，乾冰在此條件下直接昇華為氣相（固→氣），敘述正確。
C✕
25°C、10atm座標落在圖中「液相區」，滅火器釋放時壓力驟降至1atm，CO₂從液相轉換成氣相，敘述正確。
D✕
CO₂滅火器噴出時液態/固態CO₂汽化或昇華，相變（液→氣或固→氣）為吸熱過程，吸收環境熱量達到降溫效果，敘述正確。
CO₂相圖關鍵座標與相區判斷
| 條件(T, P) | 所在相區 | 對應現象 |
|---|
| -50°C, 2 atm | 氣相區 | CO₂以氣態存在，無法製成乾冰❌ |
| -78°C, 1 atm | 固/氣邊界(昇華線) | 乾冰在大氣壓下昇華 |
| -57°C, 5.1 atm | 三相點 | 固、液、氣三相共存 |
| 25°C, 1 atm | 氣相區 | 乾冰直接昇華 |
| 25°C, 10 atm | 液相區 | CO₂以液態儲存於滅火器 |
考生容易以為-50°C溫度夠低就能製成乾冰，卻忽略壓力條件。CO₂的三相點壓力高達5.1atm，在低於此壓力下（如2atm）降溫只會讓氣態CO₂直接進入固相（昇華線），而-50°C在2atm下實際上落在氣相區，根本無法形成固體。讀圖時必須同時核對溫度軸與壓力軸的交點位置。 
