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108年 - 高雄市高中教師聯招甄選－化工科#76514

科目：教甄◆化學專業/化工科 | 年份：108年 | 選擇題數：20 | 申論題數：13

試卷資訊

所屬科目：教甄◆化學專業/化工科

選擇題 (20)

1.() 氧(O2)之臨界溫度為－119℃，臨界壓力為 50 atm，正常沸點為－183℃， 則下列何者條件下氧(O2)為液相？ (A) 0℃， 100 atm (B) －183℃， 1.5 atm (C) －183℃， 0.5 atm (D) －110℃， 50 atm
2. ()有關表面張力的敘述，下列何者正確？ (A) 定溫時蔗糖水溶液的表面張力較純水高 (B) 5℃的純水其表面張力較 40℃之純水低 (C) 定溫時甘油的表面張力較乙醇低 (D) 水在乾淨的玻璃接觸面上之界面張力與水在打過蠟的地板接觸面上之界 面張力皆相同
3. ()下列有關理想氣體之熱力學特性的敘述，何者錯誤？ (A) 在絕熱系統中真空環境下進行自由膨脹，其系統溫度必不變 (B) 以可逆絕熱壓縮後，其溫度必升高 (C) 在相同初始狀態下進行膨脹程序，假設最終體積相同，則可逆恆溫膨脹 功必大於可逆絕熱膨脹功 (D) 系統對外界作功，其溫度必降低
4. () 冷藏櫃在室溫(300 K)與冷藏溫度(250 K)之間運轉，請用 Carnot Cycle 計算，每千瓦小時電力可以移走的冷藏庫熱量為多少焦耳？ (A) 1.5×106 (B) 1.8×107 (C) 2.8×107 (D) 3.5×107
5. 某圓形微粒之粒徑由 20μm 增加為 40μm，且假設密度不變，請估算 其在靜止空氣中的終端沈降速度增加為幾倍？(符合 Stoke’s Law) (A) 0.25 (B) 0.5 (C)2 (D) 4 2
6. () 觸媒顆粒大小對填充床反應器的影響，下列何者正確？ (A)觸媒顆粒大小與反應器壓差成正比 (B)觸媒顆粒大小與擴散速率成反比 (C)觸媒顆粒大小與反應速率無關 (D)觸媒顆粒大小與反應器壓差無關
7. () 某芳香族化合物之分子式為 C8H8O3，含有羥基，可溶於鹼性水溶液， 與氯化 鐵溶液反應不呈色，此化合物可能的結構式有若干種？ (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5
8. () 有一堅固容器，於 25 ℃時有 4 g 的 H2、16 g 的 O2，總壓力共 700 mmHg ，若點火使之反應，且溫度降至 25 ℃，則容器內壓力為多少 mmHg？ （25 ℃時，水的飽和蒸氣壓值為 24 mmHg） (A) 304 (B) 280 (C) 240 (D) 140(E)70
9. () 兩個電化學電池，其電壓分別是 E°（Zn－Ag＋）＝1.56 V、 E°（Zn－Ni2＋）＝ 0.50 V；若把兩電池之 Zn 極與 Zn 極相接，Ag 極與 Ni 極相 接，下列敘述何者錯誤？ (A)雙電池電壓與 Ni－Ag＋ 電池之電壓相同 (B) 雙電池電壓為 1.06 V (C) Ag 極氧化，Ni 極還原 (D)有一個 Zn 極氧化，另 一個 Zn 極還原
10. ()水自水塔流經一管徑 5 公分排水管流出，已知排水管出口之流速為 20m/s，若不計管子的摩擦損失，則水深若干 m ? (若重力加速度 g=10m/s2 ) (A) 10 (B) 20 (C) 30 (D) 40
複選題
二、複選題（每題 3 分，每題答案全對才給分，答錯不倒扣，共計 30 分） 1.下列關於化工反應器之敘述，何者正確？ (A) CSTR 與 PFR 感應器因結構不同，此兩類反應器不進行串聯或併聯設計 (B) CSTR 反應器因反應物與生成物連續進入與輸出槽體，溫度容易穩定控 制 (C)流體化床反應器適用於提高兩種互溶液體之反應速率 (D)薄膜生物反應器常使用與污水處理，其處理後之水質可達再利用之要求
複選題
2. 以下針對分子擴散之敘述，何者錯誤？ (A) 擴散是氣體或液體粒子於絕對零度以上之環境下的熱力學運動 (B) 受到溫度、流體黏度以及質量之影響 (C) 一旦分子濃度相等，分子將停止運動 (D)擴散最後將使分子分布達成均勻，建立平衡，因此分子擴散的最終狀態 被稱為靜態平衡
複選題
3. 填充塔之填料通常有規則堆置與任意堆置兩種堆置方式，以下關於兩 種堆置方式之比較哪些正確？ (A)規則堆置的填料所造成塔中的壓力降較大 (B)規則堆置的填料較容易產生水道現象 (C)任意堆置的填料之氣液接觸效果較佳 (D)任意堆置的填料所造成塔中的壓力降較小
複選題
4.有關相平衡的敘述，何者錯誤？ (A) 單成分物系的相平衡，其最多相數為 3 (B) 雙成分物系的相平衡，其最大自由度為 4 (C) 雙成分物系的相平衡，應固定 2 種示強性質，其最大自由度為 2 (D) 三成分物系，氣液兩相共存，在恆壓下，自由度為 2 (E) 重量比 1：1 的苯／水混合液(設無任何蒸氣產生)，平衡時為 1 相
複選題
5. 關於吸收操作的敘述，下列何者正確？ (A) 吸收是以氣體為溶劑，和液體混合物接觸，將液體中某一成分溶出的一 種分離操作 (B) 氣體溶質在液體中的溶解度隨該氣體壓力的下降而增加 (C) 低揮發性是吸收劑的選擇原則之一 (D) 填充塔適用於吸收劑中含有固體顆粒之吸收操作 (E) 填料主要功能是提供氣液兩相接觸所需的表面積
複選題
6. 秒錶反應中所使用的溶液，分別是含有碘酸根離子(IO3－ )之溶液，以 及含有澱粉與亞硫酸氫離子(HSO3－ )之溶液，則下列何者正確？ (A) 秒錶反應為測量反應速率的實驗 (B) 澱粉為測知反應終點的指示劑 (C) IO3－與 HSO3－反應時，應使 IO3 －過量 (D) HSO3－過量時，因有 I2產生，故溶液為藍色 (E) 以藍色的出現為反應終點之指示
複選題
7. 將 0.069 g 某單質子酸 HA（分子量＝69）溶於 50 g 水中，所形成水 溶液的密度為 1 g/cm3，若測得其凝固點為－0.056 ℃，則有關此單質子酸 HA 的解離，下列何者正確？（已知水的 Kf＝1.86 ℃/m） (A) HA 的初濃度為 2×10-2 M (B)可求出凡特何夫因數 i＝1.5 (C) HA 的解離百分率為 50％ (D)已解離 HA 的濃度為 1 × 10－2 M (E)可求出 Ka＝2 × 10－2 
複選題

8. 密閉容器中有 N2 和 O2 混合氣體，其中 N2 的體積百分率為 20％；O2 的體積百分率為 80％。今使混合氣體經由小孔擴散至真空，下列敘述何者正 確？ （原子量：N＝14，O＝16） (A)兩氣體的擴散速率和分子量平方根 成反比 (B)最初擴散出的 N2 和 O2 莫耳分率比為5cf4d2d9d6bef.jpg (C)承選項[B]，容器中 O2 的莫耳分率較擴散之前大 (D)容器中 N2 的平均運動速率大於 O2 的平均動能速率 (Ｅ)容器中 N2 的平均運動速率大於 O2 的平均運動速率 ，導致 N2 的擴散速率大於 O2 的擴散速率

複選題
9. 以 KHC2O4．H2C2O4．2H2O 配製成的 25 毫升溶液與 0.6 M 氫氧化鈉 滴定需要 50 毫升；又在酸性條件下的該溶液可與 50 毫升的過錳酸鉀溶液完 成氧化還原反應。下列敘述哪些正確？ (A)氫氧化鈉氧化草酸鹽 (B)過錳 酸鉀氧化草酸鹽 (C)此草酸鹽溶液的濃度為 0.4 M (D)過錳酸鉀溶液的濃 度為 0.16 M (Ｅ)過錳酸鉀溶液的濃度為 0.32 M
複選題
10. 下列鍵能比較，何者正確？ (A) C2H6＞C2H4＞C2H2（碳-碳鍵） (B) N2＞N2F2＞N2H4（氮-氮鍵） (C) F2＞Cl2＞Br2＞I2 (D) SO42－＞SO3＞ SO2（硫-氧鍵）(E)N2＞O2＞Cl2

申論題 (13)

三、問答題（共計 50 分） 1. 使 1 莫耳氮氣(假設為理想氣體)自初態 V1=10L，T1=227℃，可逆絕熱膨脹 至終態 V2 = 20L，則此過程氮氣對外界所作的功約為多少 J？[ R=8.314 J/mol.K，5cf4d3b839353.jpg （4 分）

2. 以離心泵將地面儲水槽內自來水送至樓高 134 公尺建築物之樓頂，質量流率 為 1.2 kg / s。假設輸水管路為單一直管，管長為 134 公尺，每公尺管長的摩 擦損失為 0.2 J / kg，若僅考慮位能變化及直管摩擦損失，忽略壓力變化、動 能變化及其他管路摩擦損失，泵效率為 0.7，則離心泵的制動功率為多少瓦 特(W)？(重力加速度：9.8m / s 2 ) （4 分） 
(1) bc 線與鐘形區域左邊
(2) 鐘形區域(hebfi)內部
(3) bc 線與鐘形區域右邊 
4. 在 20℃下，蒸餾水在一毛細管內上升 5.0 cm，若水在 25℃時之密度為 1.0 g/cm3，該毛 細管每公分可容納 38.3 mg 之水銀，水銀的密度為 13.55 g/cm3。 設接觸角為零，則水之表面張力約為 dyne/cm（5 分）
5. 流體由低處輸送至高處，以 6000 kg/min 的流量流經一個 Pump 獲 得 20 kW 的能量，管件的摩擦損失為 0.1 kW，如果流體出口與入口的速度及壓力均 相等;請問流體出口比入口高多少 m ? (重力 加速度 9.8 m/s2 ) (4 分)
6. 使 100℃的水蒸氣與等質量 0℃的冰混合，達平衡後水與水蒸氣質量比為多少? (4 分)
7. 將下列溶液混合：0.02 M NaI 25 mL 、0.01 M NaBr 25 mL 、0.03 M NaCl 25 mL 及 0.05 M AgNO3 25 mL 。則平衡時 [I－ ]、[Br－ ]、[Cl－ ] 及 [Ag＋ ] 各若 干？（已知 AgCl、AgBr、AgI 的 Ksp 依次為 1.8 × 10－10、5.0 × 10－13、 1.0 ×10－16；設體積可加成）(8 分)
(1)欲使 1.00 M 過錳酸鉀的硫酸溶液100毫升完全褪色，至少需要若干克丙醛？ (3分)
(2)已知 NH3 之 Kb＝1.8 × 10－5，欲配製 pH＝9 之緩衝溶液，若取 NH3 與 NH4NO3 配製，其莫耳數比為何？(3分)
(3)濃度未知之麥芽糖水溶液加 H ＋、加熱，完全水解經中和後，再加斐林試液加 熱生成 18.0 克沉澱，則原來麥芽糖有若干克？（原子量：Cu＝64）(3分)

(4) 250 ℃ 時，將 PCl5 置入某容器內，PCl5 的分解反應為5cf4d58be2d32.jpg，達平衡時若總壓為 2 atm，且 Cl2 的莫耳分率為 0.4，則 Kp 值為何？(3分)