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104年 - 104 高等考試_三級_化學工程：物理化學（包括化工熱力學）#24792

科目：物理化學（包括化工熱力學） | 年份：104年 | 選擇題數：0 | 申論題數：15

試卷資訊

所屬科目：物理化學（包括化工熱力學）

選擇題 (0)

申論題 (15)

一、⑴請分別畫出丙酮與正己烷在 45℃下之 Pxy 相圖（壓力對組成），並在圖上標示汽相、液相與兩相共存的區域及 yx 相圖（汽相組成對液相組成）。
⑵請計算丙酮與正己烷在共沸點時，液相各成分的逸度（fugacity）及活性係數。
⑶若欲將共沸物在恆溫恆壓下分離為純物質，請分別計算分離 1 莫耳汽相共沸物及 液相共沸物所需付出之最小功。
二、⑴請估算空氣的定壓莫耳熱容（CP）。
⑵將 1 bar , 298 K 的空氣（1 莫耳）絕熱壓縮至 10 bar 所需付出之最小功為多少？
⑶將 1 bar , 298 K 的空氣（1 莫耳）等溫壓縮至 10 bar 所需付出之最小功為多少？
三、⑴請計算在 298 K 下，反應的平衡常數 KP。
⑵請計算在 500 K 下，反應的平衡常數 KP。
⑶假設在體積為 1 m3的反應器內放入 5 mol 氮氣與 15 mol 氫氣，計算在 298 K 下 反應達平衡時氨的莫耳數。
四、⑴假設所有碰撞皆導致反應的發生。
⑵假設碰撞僅有當正向（AB 粒子中心連線方向）動能超過一定值 Emin 時，反應才能發生
五、⑴若第三步（k3）相對很慢，請推導產物 P 的產生速率與反應物 A 觸媒 C 的濃度關係。
⑵若第三步（k3）相對很快，因此 AC 的濃度幾乎為零且在反應過程可視為不變，請推導產物 P 的產生速率與反應物 A 觸媒 C 的濃度關係。
六、⑴請先畫出此化學電池可能的實際構造，並在適當處標示電極、氫氣與鹽酸溶液之位置與壓力（P1, P2）、濃度（M1, M2）。再寫出此化學電池的總反應式（在式子裡需註明壓力與濃度）。
⑵若 P1 = 1 bar，P2 = 10 bar，M1 = 1 M，M2 = 2 M，並假設鹽酸水溶液為理想溶液，計算電池在 25℃時的電動勢。此時氫氣壓力為 P1端的電極進行氧化還是還原反應？