108年 - 108 四技二專統測_化工群_專業科目(二)：化工原理(基礎化工、化工裝置)#79928

2. 反應物A以每小時10莫耳輸入連續絕熱反應器中，進行 A_(g) →2 B_(g) 的分解反應，A進入 反應器的溫度為 298 K。當反應達到穩定狀態時，出料溫度維持在 498 K，若該反應在 298K時的莫耳反應熱為 - 20 1 kJ● mol ，則A的轉化率為多少%？ ( 已知 A 和 B 的平均定壓莫耳熱容量分別為和 ，假設 反應器無加熱、無冷卻及無熱損失，莫耳反應熱與溫度無關 )(A) 30 (B) 35 (C) 40 (D) 45

3. 已知二氧化碳在溫度77° C及絕對壓力570mmHg下，可視為理想氣體，求在此條件下該 氣體的密度為多少 mg● L^-1 ？(氣體常數)(A) 556 (B) 732 (C) 956 (D) 1150

4. 有一 0.5 L 的密閉容器，裝有溫度為 127 ℃ 的二氧化碳 22 公克，若該氣體遵守凡得瓦 狀態方程式，其絕對壓力為多少 atm？ ( 二氧化碳的凡得瓦常數) (A) 3.0 (B) 30.7 (C) 32.8 (D) 34.3

5. 已知 A 、B 、C 、D 四種氣體均遵守凡得瓦狀態方程式， 且其臨界壓力 ( P_C ) 、臨界溫度 ( T_C ) 和臨界莫耳體積 ( ) 與凡得瓦常數( a 、b )分別都有 、 和= 3 b 的函數關係。表(一)為四種氣體的臨界溫度和臨界 壓力值，則氣體間的臨界莫耳體積大小關係，下列何者 正確？( R為氣體常數)(A) A＞B＞C＞D (B) B＞D＞A＞C (C) C＞D＞B＞A (D) D＞C＞A＞B   

7. 將半徑0.015 cm 的毛細管插入A液體(密度0.90 g● cm ^-3 )中，A在毛細管內的上升高度為 4.00 cm ；若將同一支毛細管插入 B液體(密度0.80 g ●cm^-3 )中，B在毛細管內的上升高度 變為 3.60 cm。已知 B 液體的表面張力為 24.0dyne● cm^-1 ，A 液體的表面張力為多少 dyne● cm ^-1 ？(假設液體A與B在管壁上的接觸角都為0°，g為重力加速度980cm● ^{s -2} ) (A) 30.0 (B) 24.3 (C) 23.7 (D) 19.2

9. 下列有關鑽石的敘述，何者正確？ (A) 鍵結軌域為  sp² (B) 鍵角為109.5 °(C) 碳原子之配位數為3 (D) 碳原子形成六元環結構

10. 下列有關界面現象的敘述，何者正確？ (A) 液體在固體上的接觸角接近180 °時，表示液體可完全潤濕固體表面 (B) 如果液體會在固體表面形成一薄膜，這是因為液體與固體間的附著力大於液體分子 間的內聚力 (C) 肥皂可以增加液體的表面張力，使得水和油之間分離 (D) A的表面張力為72.75dyne● cm ^-1，B的表面張力為 ，A和B間的界面 張力之測定值為 ，因此A和B兩者可以互溶

17. 2 莫耳單原子理想氣體於 300 K 下，由 5 atm 可逆恆溫膨脹至 2 atm，其內能變化量 ( △U ) 為A焦耳，膨脹過程之熱量( q )為B焦耳，則(A+B)為多少焦耳？( ln 2.5=0.92 ) (A) - 10825 (B) 0 (C) 4589 (D) 10825

20. 若A轉化為B(反應式：A→B)之反應速率常數為0.2，則5 M之A反應 10 分鐘生成 x M 之 B；若 B 轉化為 C ( 反應 式 ：B→C ) 之反應速率常數為 0.05，則xM之B經過10分鐘反應後，C之生成濃度為多少M？ (假設反應體積固定) (A) 0.2 (B) 0.4 (C) 1.0 (D) 1.2

21. 在密閉容器內，理想氣體A於300K下進行零級反應，反應速率常數為2 ， 若氣體A初壓為2.46atm，則半生期為多少分鐘？ (A) 0.025 (B) 0.05 (C) 0.1 (D) 0.2

23. 在管線儀器流程圖中，需使用下列何種儀器符號，表示安裝於「現場的傳送器」？ (A) (B) (C) (D)

第二部份：化工裝置 ( 第 26 至 50 題，每題 2 分，共 50 分 )26. 下列有關單位轉換等式，何者正確？( 1 kg=2.2 lb_m ，1m=3.28 ft=39.4 in) (A) (B) (C) (D)

27. 有兩根相同管長不同直徑的水平圓管 ( 管 1 和管 2 ) ，將水各別輸送流過兩根圓管時，其 進出口壓力降相等，假設摩擦係數相同，並忽略管子之入口及出口效應以及入口摩擦 損失。若 兩 根 圓 管 直 徑 的關 係 為 D₁ =1.5D₂ ， 則 此 時 流 經 兩 管 之 水 流 體 積 流 率 ( 、 ) 的關係，下列何者正確？(  1.5^0.5 =1.225 ) (A) (B) (C) (D)

28. 圖 ( 二 ) 為 5 個水平截面為圓的開放式容器，各容器垂直高度相同，皆裝滿水放置於平台 上。容器 a，d，e 為水平截面積均一的柱體，b，c 為體積及形狀相同但互為倒置的錐狀 柱體，且底面積大小關係為b＞a=c=d＞e，若忽略容器重量，則各容器作用於平台接觸面 之平均壓力的關係，下列何者正確？(平均壓力=流體重力/容器與平台接觸面積) (A) a至e皆相同 (B) b＞c (C) d＞b (D) e＜a 

29. 有一上方為密閉且底部有一水平圓形排水管之水槽， 如圖(三)所示。若排水管之內徑為5cm，排水口低於 水槽液面 10 m，水槽液面上方空氣之絕對壓力為 2 大氣壓，假設不計摩擦損失，且排水時儲水槽 液面下降可忽略，求此時排水口排至大氣(1大氣壓) 之水流平均流速約為多少m ●s ^- 1  ？ (水的密度為 ，1大氣壓=101325 Pa)  (A) 20 (B) 22 (C) 24 (D) 26

31. 下列有關流體流量量測裝置的敘述，何者正確？ (A) 孔口流量計為一種面積式流量計 (B) 浮子流量計為一種差壓式流量計 (C) 一皮托管(計)安裝於一內徑300mm直管之管中心處，若讀出之壓力差為2000Pa且直管中 流體密度為 ，皮托管係數(流量係數)為1，則管中心流體之流速為(D) 同一流體流經一孔口流量計，若壓差變為原來的2倍，且放洩(流量)係數為定值， 則管中流量為原流量的2倍

32. 一圓直管，內半徑和外半徑分別為a和2 a， 管外包覆一層厚度為2a的保溫材料，如圖(四) 所示。當達熱傳穩定時，管內壁、管外壁 及保溫材料外表面之溫度分別為 100 °C 、 75 °C 及 25 °C，則管子和保溫材料之熱傳導 係數為何？(A) 2 : 1 (B) 1 : 1 (C) 1 : 2 (D) 2 : ln 2

35. 一雙套管熱交換器，熱流體為水蒸汽，入口和出口溫度皆為 125 °C，20 °C 冷水以質量流率 為 ω  流入此熱交換器，出口溫度為 40 °C ，因流體溫度變化不大，可以算數平均溫度差取代 對數平均溫差來計算熱流速率。若20℃冷水質量流率變成2 ω ，假設總括傳熱係數和冷水 比熱維持不變，水蒸汽入口和出口溫度皆保持為125 °C，則冷水出口溫度為多少 °C ？ ( 算數平均溫度差=(水蒸汽入出口溫度和 - 冷水入出口溫度和)/2 ) (A) 29.5 (B) 30 (C) 30.5 (D) 60

36. 某生由文獻查得純水和 30 wt % NaOH 水溶液在不同壓力下的沸點，如表(二) 所示，根據杜林法則，表中30wt%NaOH 水溶液在55.6 kPa下的沸點約為多少℃？ (A) 98 (B) 99 (C) 100 (D) 101

38. 在A－B二成分系中，若A對B的相對揮發度 大於 1，則 A 為輕成分，B 為重成分， 圖 ( 五 ) 為乙醇－水共沸混合物的氣液平衡 關係示意圖，下列敘述何者正確？ (A) 當 x_A ＜ x_A * 時，水是輕成分；當 時，乙醇是輕成分 (B) 無論組成為何，乙醇都是輕成分 (C) 當 時，乙醇是輕成分；當 時，水是輕成分 (D) 無論組成為何，水都是輕成分

43. 100公升的水中含有80公克碘，利用150公升四氯化碳進行一次萃取，萃取後，若100公升 水萃餘相含有10公克碘，則碘對四氯化碳與水的分配係數 ()為何？ (A) 3.33 (B) 3.67 (C) 4.33 (D) 4.67

44. 將空氣加熱，再以冷水噴淋入空氣 ( 絕熱冷卻 ) ，然後再加熱此空氣。 此空氣調節過程中，在圖 ( 六 ) 濕度圖 之路徑為何？ (A) II → IV → III → I (B) II → III →IV → I (C) I → IV → III → II (D) I → III →IV → II