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105年 - 105 教育部受託辦理_公立高級中等學校教師甄選試題：化學科#51552
科目：
教甄◆化學專業/化工科 |
年份：
105年 |
選擇題數：
20 |
申論題數：
23
試卷資訊
所屬科目：
教甄◆化學專業/化工科
選擇題 (20)
1. 2010 年的諾貝爾物理獎由兩位英國曼徹斯特大學的俄裔教授獲得，他們利用簡單的膠布反
覆撥開方式，成功地製備單層原子的石墨片，學名為石墨烯（碳與碳的鍵長為
），其
材料的強韌性高於同厚度鋼鐵100倍，帶動全世界研究單層石墨片的熱潮。已知石墨晶體
是由一層一層的單層石墨堆疊而成，若有厚度近似為0.1mm的石墨片，約為30萬層石墨烯
堆疊而成，試計算此石墨烯的密度（mg/ m
2
：代表一種特定的密度單位）約為多少？（已
知 √3× (1.4)
2
＝3.4） (A)0.13 (B)0.34 (C)2.34 (D)0.78 mg/ m
2
2. 已知將 N
2
O
5
(s) 加熱至 32 ℃ 以上，氣化後繼續分解為二氧化氮與氧氣。又知 N
2
O
5
(g) 分解 的反應機構為如下 第一步驟：N
2
O
5
→ NO
2
＋NO
3
(慢） 第二步驟：NO
3
→ NO＋O
2
(快） 第三步驟：NO＋NO
3
→ 2NO
2
(快） 將 N
2
O
5
的晶體置入真空裝置中，待完全氣化後，壓力計讀數為4.0 atm；經過300秒 後， 系統總壓變為 5.5 atm。求300秒內，以NO
2
表示的平均反應速率
為若干 atm s
－1
(A)0.0067 (B)0.005 (C)0.0075 (D)0.01
3. 市售某一保養品中，含左旋肌肽（ C
9
H
14
O
3
N
4
)能幫助粒線體生成 ATP 能量，再現肌膚 健康活力，其結構式如下圖。下列關於左旋肌肽的敘述，何者正確？ (原子量：C＝12H＝1、O＝16、N＝14 (A)氮的質量百分率約為24.8%，為一種聚合物 (B)氮原子的混成軌域均為 sp
3
），、 (C)結構中共有6 個原子以 sp
2
混成軌域鍵結(D)若完全水解,可得3種不同胺基酸
4.下列哪一個試劑，能把NH
4
NO
3
、Na
2
SO
4
、KCl、(NH
4
)
2
SO
4
四瓶無色溶液加以區別(必要 時可以加熱)？ (A)NaOH (B) Ba(NO
3
)
2
(C) BaCl
2
(D) Ba(OH)
2
5.如果
的半生期為29秒，則經過5秒後剩餘的百分比最接近下列何者﹖(已知log1.117＝ 0.048，log1.127＝0.052，log1.137＝0.056，log1.147＝0.060) (A)50％ (B)56％ (C)68％ (D) 88％
6.已知 H
2
S 之 K
a1
、K
a2
依次為1.0×10
－7
、1.6×10
－14
，求 0.10M Na
2
S溶液之pH值為何 (A)10.4 (B) 11. 3 (C) 12.7 (D) 13.4。
7.金屬M之氯化物，在其熔融的液體中，以碳棒為兩極，以1.0安培電流電解9650秒後，在陰 極析出M金屬2.0克，則金屬M可能為下列何者？ (A)Li (B)Ca (C)Al (D)Na。
8.鈉金屬之汽化熱為107千焦∕莫耳，第一游離能為490千焦∕莫耳。氣態氯原子之生成熱為
121千焦∕莫耳，電子親和力為－350千焦∕莫耳，而氯化鈉之晶體格子能為－860千焦∕莫
耳。試問氯化鈉晶體之莫耳生成熱為若干？(A)－734 kJ∕mol (B)－706 kJ∕mol (C)－492 kJ∕mol (D)－208 kJ∕mol。
9.A
(g)
+ B
(g)
↔ C
(g)
+ 90 kJ的平衡系中，下列哪種變化的影響會產生如下圖的變化情形？ (A)定容下降低溫度 (B)定溫定壓下，通入He
(g)
(C)定溫定壓下，移去C
(g)
(D)定溫定 壓下，移去A
(g)
？
重新載圖
10.某一反應
k
1
為正反應速率常數，k
2
為逆反應速率常數，其正反應活化能 為200kJ mol
－1
，逆反應活化能為100kJmol
－1
，當溫度升高時，k
1
變為k
1
'，k
2
變為k
2
'，下列 敘述何者正確？ (A) k
1
'＞k
1
，k
2
'＜k
2
(B) k
1
'＜k
1
，k
2
'＞k
2
(C)
(D)
。
11.分子量有各種不同求法，請根據高中課程判斷下列畫線化合物之分子量的求法，哪一個選
項較為適當？ (A)澱粉之分子量，可由該水溶液凝固點下降量求之 (B)尿素之分子量，
可由該水溶液蒸氣壓下降量求之 (C)甲苯之分子量，可由其苯溶液的沸點上升度數求之(D)苯甲酸之分子量,可由其苯溶液之凝固點下降度求之
12.當降低溫度時，
平衡右移，
平衡左移。根
據上述事實，排列下列三個反應的反應熱Q
1
、Q
2
、Q
3
大小關係？
(A)Q
1
＞Q
2
＞Q
3
(B)Q
1
＞Q
3
＞Q
2
(C)Q
3
＞Q
1
＞Q
2
(D)Q
2
＞Q
1
＞Q
3
。
13.已知：
有4個半電池（其離子濃度都為1M，H2的壓力為1大氣壓），以下圖方式連接，圖中U形管為鹽橋。下列哪一組合，可產生最大電位差？
(A)甲＝Zn│Zn
2＋
，乙＝H
2
│H
＋
，丙＝Cu│Cu
2＋
，丁＝Co│Co
2＋
(B)甲＝Zn│Zn
2＋
，乙＝Cu│Cu
2＋
，丙＝H
2
│H
＋
，丁＝Co│Co
2＋
(C)甲＝Zn│Zn
2＋
，乙＝Co│Co
2＋
，丙＝Cu│Cu
2＋
，丁＝H
2
│H
＋
(D)甲＝Zn│Zn
2＋
，乙＝H
2
│H
＋
，丙＝Co│Co
2＋
，丁＝Cu│Cu
2＋
14. 已知濃度均為1M的甲、乙、丙三種單質子酸溶液，在室溫時，甲的pH＝0，乙的K
a
＝8×10
－6
，丙的解離百分率為0.5％，則甲、乙、丙的酸性強弱順序為何？(A)甲＞乙＞丙 (B)甲＞丙＞乙 (C)乙＞甲＞丙 (D)乙＞丙＞甲。
二、複選題（每題 2 分，全對才給分，共12分）
15. 有關順、反丁烯二酸的比較，下列何者正確﹖ (A)熔點︰反式＞順式；沸點︰反式＜順 式 (B)同濃度、同體積的順、反丁烯二酸，若分別使用同濃度的 NaOH滴定之，達當量 點時所需的NaOH體積︰順式＝反式，當量點上的pH︰反式＞順式 (C)莫耳燃燒熱︰順 式＞反式 (D)反式比順式較容易形成酸酐
16.將高溫鎂帶置入一含N
2
O
2
Ar CO
2
混合氣體的密閉容器中，若每種氣體各含 1 莫耳
，使其充分反應，若反應後仍有鎂帶剩餘，下列敘述何者正確？ (A)共有三種固體生成
，固體顏色共有2種 (B)共生成5 莫耳的固體 (C)反應後冷卻回室溫，密閉容器內的壓
力約減少 3/4(D)反應後容器內加水，會產生有臭味的產物。
17. 容器以半透膜（僅有水分子能通過）隔成 A、B 兩區域，在 A、B 中分別裝入等高度的兩 種水溶液。下列哪些組合會使B區域的液面升高？（假設水溶液的密度均為 1 g/cm
3
；原 子量：C＝12、H＝1、O＝16、N＝14、S＝32、Cu＝64、Na＝23，Cl＝35.5） (A) A 中 為 0.1 M 硫酸銅；B 中為 0.05 M 葡萄糖 (B) A 中為 1％ 蔗糖；B 中為 1％ 葡萄糖 (C) A 中為3％ CO(NH2)2；B 中為 5％ CH3CH(OH)COOH（視為不解離） (D) A 中為莫耳分 率＝0.03 CO(NH2)2；B 中為 5％ 葡萄糖。
18. 氫—氧燃料電池與甲烷燃料電池所含半電池的標準還原電位如下：
下列有關氫—氧與甲烷燃料電池的敘述，哪些是正確的？(A)每產生1.0莫耳的水，皆產生2.0法拉第電量 (B)甲烷燃料電池的電動勢為1.40 V (C)氫—氧燃料電池的電動勢為1.23 V (D)燃料電池的能量轉換效率比火力發電高
(E)所有燃料電池氧氣皆從陽極進入。
19.科學家利用化學合成的方式製作出結構可愛，又被稱為奈米人（nanokid）的各種有機物 質，其中一種奈米人分子結構如下圖，根據此奈米人的結構推測，下列敘述何者正確？ (A) 1 分子奈米人共含 39 個碳原子 (B) 1 分子奈米人中共有 42 個氫 (C) 1 分子奈米人 中共有 16 個σ 鍵 (D)奈米人可和硝酸銀的氨水溶液反應產生白色沉澱 (Ｅ)奈米人分 子可使 FeCl
3(aq)
溶液變成紫色。
20.化學反應：aA
(g)
＋bB
(g)
cC
(g)
＋dD
(g)
，ΔH＝－QkJ，在不同溫度(T
1
和T
2
)及壓力(P
1
和P
2
) 下，產物 D的莫耳數（n
D
）與反應時間（t）的關係如下圖所示，則下列哪些敘述正確？
(A)T
1
＞T
2
(B)P
2
＞P
1
(C)Q＜0 (D)a＋b＞c＋d (E)T
2
,P
1
與T
2
,P
2
狀態下,所建立的平衡常數值,前者大於後者
申論題 (23)
【已刪除】1. 下列五個圖之橫坐標為某溶液甲中所加入之某物質乙的量，縱坐標為甲和乙發生反應之後，產
物中沉澱物的量。試從(A)～(E)中選擇符合下列 5 個反應中物質乙的量與沉澱物的量其正確的變
化關係，並以反應方程式說明之。(說明正確才給分，未說明或說明錯誤不給分)
(每小題 2 分，共 10 分)
(1)假設Pb(OH)2(S)作為酸，求其﹝H＋ ﹞等於多少？ (已知︰Pb(OH)2(S) 2H＋ ＋PbO2 2－ Ka＝4.6×10－16，(115)1/3＝4.9) (2 分)
(2)假設Pb(OH)2(S)作為鹼，試求其飽和溶液的pH等於多少？ (已知︰Pb(OH)2(S) Pb2＋ ＋2OH－ Ksp＝1.2×10－15，(300)1/3＝6.7，log1.34＝0.11) (2 分)
(1)請依VSEPR理論畫出下列粒子之路易斯結構式：(A) NO ] =0.1M的狀態下，求電池的電壓等於多少？ (2 分)
(2)當電池沒電了，平衡常數等於多少？ (2 分) (標準氧化電位 Zn= 0.76V、Ag= −0.8V、F = 96500 coul/mol、R = 8.314 J/mol K)
(1)請依VSEPR理論畫出下列粒子之路易斯結構式:(A)NO3
-
、(B) NO
2
－
、(C) NO
＋
(3分)
(2)承(1)請寫出3種粒子的鍵級，並排列出氮、氧間的鍵能及鍵長大小順序 (3分)
5. 已知一水溶液含Ag
+
、Cu
2+
、Mg
2+
、Pb
2+
等四種離子。試以離子沉澱原理寫出分離這四種離子之 流程示意圖。 (4分)
(1)請寫出KIO
3
與亞硫酸氫根反應之化學方程式。 (2分)
(2)甲試管中HSO
3
−
的消耗速率為何？ (2分)
(3)試計算KIO
3
對此反應速率的反應級數？ (2分)
7. 某生將0.1莫耳三酸甘油酯進行水解，完全反應後得甘油0.1莫耳、硬脂酸（C
17
H
35
COOH)0.1莫耳，及另一未知飽和脂肪酸0.2莫耳，已知此三酸甘油酯分子量為862，則此未知脂肪酸之示性式 為何？ (3分)
【已刪除】8. 用標準的氫氧化鈉溶液滴定體積為50 mL的鹽酸，其滴定曲線如，下圖的曲線甲。若事先於上述 尚未滴定之50 mL鹽酸中加入1 M硫酸5 mL再進行滴定，則滴定曲線如曲線乙。根據此實驗，試 求滴定曲線甲中，加入氫氧化鈉溶液49.95mL時，pH值為多少？ (3分)
9. 丙醇及2-丙醇之混合物2.7克，與0.3M過錳酸鉀的硫酸溶液反應，所產生的產物均不能再被氧化 時，共耗去80毫升，求混合物含1-丙醇若干克？ (2分)
(1)HgS溶於酸的平衡常數：HgS
(s)
＋2H
＋
(aq)
H
2
S
(aq)
＋Hg
2＋
(aq)
，K
c
等於多少？ (2分)
(2)若有人誤食1克的HgS進入胃中，假設胃液的體積為1升，胃液的pH＝2，則胃中溶出的 Hg
2＋
約等於多少克？ (2分)
(1)H
2
的分壓等於多少？（單位：mmHg） (2分)
(2)若點火使其完全反應生成水，並冷卻至反應前的t℃，測得壓力降為590mmHg，則該溫度下水 的飽和蒸氣壓等於多少？（單位：mmHg） (2分)
(3)反應完，若維持t℃的溫度不變，擴大容器的體積至2L，則可測得壓力等於多少？ （單位：mmHg）(2分)
【已刪除】(4)若維持t℃的溫度不變，逐漸加大容器的體積，其中水蒸氣的分壓如下圖所示， 圖中X等於多少？（單位：L） (2分)
(1)請推斷這兩種烴分別為何？
(2)分析兩種烴在混和氣體中的體積比？(請以何種烴=體積比的方 式表示) (4 分)
13.某金屬硝酸鹽4.25克完全溶解在1000克的水中，若其解離度為100%，並在1atm下測得其凝固點 為-0.093℃，並且當通入482.5庫倫電量後，可在陰極得到金屬0.54克，則該金屬硝酸鹽之式量 為若干？ (2分)
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k1為正反應速率常數，k2為逆反應速率常數，其正反應活化能 為200kJ mol－1 ，逆反應活化能為100kJmol－1 ，當溫度升高時，k1變為k1'，k2變為k2'，下列 敘述何者正確？ (A) k1'＞k1，k2'＜k2 (B) k1'＜k1，k2'＞k2 (C) 
(D) 
。
），其
為若干
atm s－1(A)0.0067 (B)0.005 (C)0.0075 (D)0.01 
的半生期為29秒，則經過5秒後剩餘的百分比最接近下列何者﹖(已知log1.117＝
0.048，log1.127＝0.052，log1.137＝0.056，log1.147＝0.060) (A)50％ (B)56％ (C)68％
(D) 88％
平衡右移，
平衡左移。根
(A)Q1＞Q2＞Q3 (B)Q1＞Q3＞Q2 (C)Q3＞Q1＞Q2 (D)Q2＞Q1＞Q3。
有4個半電池（其離子濃度都為1M，H2的壓力為1大氣壓），以下圖方式連接，圖中U形管為鹽橋。下列哪一組合，可產生最大電位差？
下列有關氫—氧與甲烷燃料電池的敘述，哪些是正確的？(A)每產生1.0莫耳的水，皆產生2.0法拉第電量 (B)甲烷燃料電池的電動勢為1.40 V (C)氫—氧燃料電池的電動勢為1.23 V (D)燃料電池的能量轉換效率比火力發電高
