112年 - 112 全國高級中等學校學生技藝競賽考試_工業類:化工#138247

科目：國中技藝-化工職群 | 年份：112年 | 選擇題數：38 | 申論題數：4

試卷資訊

所屬科目：國中技藝-化工職群

選擇題 (38)

1. 工業製氨的反應式如下所示：
N2(g) ＋ 3 H2(g)　　2 NH3(g)
此反應的系統達到平衡狀態時，下列哪一項敘述正確？　
(A) 氮與氫不再反應成為氨　
(B) 反應式左側的分子總數等於右側的分子數　
(C) 氮與氫反應生成氨的速率等於氨分解為氮與氫的速率　
(D) 氮、氫、氨的莫耳數比為　1：3：2
2. 次碘酸(HIO)的解離常數為2.0 × 10－11。今取0.1　mol　NaIO配成1　L水溶液，在25　℃達平衡時，各物質濃度大小順序為何？
(A) [Na＋]＞[IO－]＞[OH－]＞[H＋]　
(B) [Na＋]＞[IO－]＞[OH－]＝[H＋]　
(C) [Na＋]＞[IO－]＝[OH－]＞[H＋]　
(D) [Na＋]＞[H＋]＞[IO－]＞[OH－]
3. 大量的稻殼粉瀰漫在乾燥空氣中，常有爆炸的危險是因為下列哪種原因？
(A) 稻殼粉的燃點低於30　℃　
(B) 稻殼粉的總表面積極大，反應速率可以很快　
(C) 稻殼粉是助燃劑　
(D) 稻殼粉的蒸氣壓太大
4. 在實驗室內通常可以利用加熱或通入電流的方式，使化合物分解，如果想要加熱使化合物分解製得氧氣，選用下列哪一種化合物最容易分解？
(A) CuO (B) K2O (C) SnO2 (D) Cr2O3
5. 在一個密閉真空容器中，放入X氣體和Y氣體，在一定條件下發生下列反應：
4 X(g) ＋ 3 Y(g)　　2 Q(g) ＋ n R(g)
達到平衡後，容器內溫度不變，混合氣體的壓力比原來(混合後，反應前)增加5%，X的濃度減少，則該反應式的n值為若干？
(A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 6
6. 已知銅與稀硝酸的反應式如下：
Cu ＋ HNO3　→　Cu(NO3)2 ＋ NO ＋ H2O (係數未平衡)
則1.0　M稀硝酸100毫升最多可溶解多少克銅？(原子量：Cu＝64)
(A) 0.25 (B)　1.6 (C) 0.0375 (D) 2.4
7. 下列有關波耳氫原子模型的敘述，何者不正確？
(A) 原子核在中心，而電子則在原子核外數個特定軌道上作圓周運動　
(B) 電子在軌道上運動時具有特定的能量
(C) 電子由較高能階躍遷到較低能階時，可放出任意頻率的能量
(D) 氫原子的電子在各軌道上所具有的能量為En＝－，n＝1、2、3　……
8. 已知兩元素X、Y之電子組態分別為1s22s22p1和1s22s22p5，則X以下列何種混成軌域與　Y形成穩定的分子？
(A) sp2　混成軌域 (B) sp　混成軌域 (C) sp3　混成軌域 (D) p3　軌域
9. 下列何者涉及共價鍵破壞？
(A) 氯化鈉的熔解 (B) CO2(s)　→　CO2(g)
(C) NH3()　→　NH3(g) (D) C(固體，鑽石) →　C(氣體)
10. 已知螞蟻的毒液成分中含有甲酸，如果不幸被螞蟻咬到，應盡快塗敷下列何種物質，將毒性中和？　
(A) 糖水 (B) 氨水 (C) 食鹽水 (D) 氫氧化鈉溶液
11. 4　g氫氣在16　g氧氣中燃燒生成液態水時，放熱　285.8　kJ，由此判斷下列熱化學反應式，哪一項正確？
(A) 2 H2(g) ＋ O2(g)　→　2 H2O(l) ＋ 285.8　kJ
(B) 2 H2(g) ＋ O2(g)　→　2 H2O(g) ＋ 285.8　kJ
(C) 2 H2(g) ＋ O2(g)　→　2 H2O(l) ＋ 571.6　kJ
(D) 2 H2(g) ＋ O2(g)　→　2 H2O(g) ＋ 571.6　kJ
12. 下列何種聚合物，又稱為電木，可以用來製造電器插座、電話等物品？　
(A) 聚氯乙烯 (B) 聚甲基丙烯酸甲酯 (C) 酚甲醛樹脂 (D) 三聚氰胺樹脂
13. 下列化合物的命名，何者正確？
(A) 　　為　3-甲基-3-乙基-1-丁烯

(B) CH3CH2CHO　為丙醇　

(C) 　CH3－CH＝CH－CH(CH3)2　為　2-甲基-3-戊烯

(D) CH3CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3　為　2,4-二甲基戊烷
14. 將各10克的有機物質分別溶於100克水，則下列何種溶液的凝固點最高？
(A) (NH2)2CO (B) C3H5(OH)3 (C) C12H22O11 (D) C6H12O6
15. 在727　℃時，將1.32　g　CO2和0.36　g　C同置於1.64　L的真空密閉容器中，進行下列反應：
CO2(g) ＋ C(s)　　2 CO(g)
平衡後，混合氣體平均分子量為36，試問此反應之Kp　值？　
(A) 0.5 (B) 1.0 (C) 1.5 (D) 2.0
16. 苯，經過硝化反應後會生成硝基苯，其反應式如下：

則A為下列哪一個化合物？
(A) NO (B) NO2 (C) HNO2 (D) HNO3
17. 以1法拉第的電量電解下列各電解質水溶液，在STP下，何者所產生的氣體體積最大？
(A) AgNO3(aq) (B) KI(aq) (C) 稀硫酸 (D) NaCl　飽和溶液
18. 取3.2克TiO2於氫氣中受熱，失去部分的氧，質量減少0.32克，形成另一種氧化物，則此氧化物之化學式為何？(原子量：Ti＝48)
(A) Ti2O (B) Ti2O3 (C) TiO (D) Ti3O4
19. 可逆反應：a A(g) ＋ b B(g) ＋ Q kJ　　c C(g) ＋ d D(g)，A、B、C、D表示氣體物質的分子式，a、b、c、d　表示係數，若　C　的莫耳數與壓力、溫度的關係，分別如附圖，則　a、b、c、d間的關係及Q值，下列敘述，何者正確？
　
(A)　a＋b＜c＋d，Q＞0　
(B)　a＋b＜c＋d，Q＜0　
(C) a＋b＞c＋d，Q＞0
(D) a＋b＞c＋d，Q＜0
20. 已知二氧化碳、水及乙烯的莫耳生成熱分別為a　kJ、b　kJ、c　kJ，則乙烯(C2H4)的莫耳燃燒熱為多少kJ？
(A) 2a＋2b－c (B) 2a＋4b－c (C) c－2a－4b (D) c－2a－2b
21. 奈米材料是近年來科學界熱門的研究主題之一，下列敘述何者正確？　
(A) 奈米是長度單位，1奈米＝1000微米
(B) 奈米材料往往擁有高的表面積 ∕ 體積比　
(C) 奈米碳管是一種新穎的化合物
(D) 物質奈米化後，物理性質不發生改變，僅改變化學性質
22. 有X、Y、Z三種化合物，其變化過程的熱化學反應方程式為：
X　→　Y ＋ 85 kJ
Y ＋ 37 kJ　→　Z
則　下列何項正確？
(A)(B)(C)(D)
23. 在一項實驗裡，濃鹽酸與鋁粉反應，產生的氣體(H2)經排水集氣法收集得410　mL；此氣體溫度是27　℃，壓力為787　mmHg。在27　℃，水的蒸氣壓是27　mmHg。請問由鹽酸與鋁產生的氣體約有多少克(g)？
(A) 0.75 (B) 0.12 (C) 0.033 (D) 0.024
24. 有關目前臺灣運轉的三座核電廠，下列敘述，何者正確？
(A) 屬於核分裂反應　
(B) 成本低且不會造成汙染　
(C) 使用鈾-238為原料
(D) 目前臺灣電力主要來源
25. 下列有關化學鍵與晶體結構的敘述，何者正確？
(A) 離子晶體結構中只含離子鍵
(B) 乾冰昇華時破壞原子間的共價鍵　
(C) 金屬原子間藉由金屬鍵形成金屬固體，容易傳熱，且金屬鍵具有方向性　
(D) 在石墨中，層與層之間沒有化學鍵
26. 已知莫耳燃燒熱：C2H2(g)為－310.6千卡∕莫耳，C2H6(g)為－372.8千卡∕莫耳，H2(g)為－68.3千卡∕莫耳，將C2H2和H2以1：4的莫耳比混合成22.4升氣體(在　STP　下)，在Ni粉催化下生成C2H6，再將反應後的氣體完全燃燒，可放出熱量多少千卡？
(A) 102 (B) 509 (C) 273 (D) 630
27. 水分子的路易斯結構式中，氧原子滿足了和X原子相同的價電子數；氫原子滿足了和Y　原子相同的價電子數，則X和Y分別為何？
(A) X為Ne，Y為Ar
(B) X為He，Y為Ne
(C) X為Ne，Y為He
(D) X和Y均為He
28. 磷酸(H3PO4)的各級解離常數為Ka1＝7.1　×　10－3、Ka2＝6.3　×　10－8、Ka3＝4.2　×　10－13。
0.1　M　磷酸1升與若干0.1　M　NaOH水溶液混合，所得的溶液緩衝效力最弱？
(A) 0.5升 (B) 1.5升 (C) 2.5升 (D) 3.5　升
複選題
二、多重選擇題(每題有5個選項，其中至少有一個是正確或最適當的選項，全對才給分。每題4分，共4題，佔16分)
1. 下列哪些混合溶液具有緩衝溶液的特性？
(A) 1.0　M　NH3　1升＋1.0　M　HCl　1升
(B) 2.0　M　CH3COONa　1升＋1.0　M　HCl　1升
(C) 1.0　M　NH3　1升＋1.0　M　NH4Cl　1升
(D) 2.0　M　CH3COOH　1升＋1.0　M　NaOH　1升
(E) 1.0　M　NH4Cl　1升＋1.0　M　NaOH　0.5升
複選題
2. 有關下列反應的敘述何者正確？
H2O2(aq) ＋ 2 H＋(aq) ＋ 2 e－　→　2 H2O()
H2O2(aq) 　→　O2(g) ＋ 2 H＋(aq) ＋ 2 e－
NO3－(aq) ＋ 4 H＋(aq) ＋ 3 e－　→　NO(g) ＋ 2 H2O()
(A) H2O2的氧化力會隨　pH　值上升而變大
(B) H2O2　的還原力會隨　pH　值上升而變大
(C) 稀硝酸可當還原劑
(D) H2O2可當還原劑　
(E) H2O2可當氧化劑
複選題
3. 今有150　K及1　atm的理想氣體；其狀態的變化情形由　A　→　B　→　C　→　D　→　A，如附圖所示，則下列有關此氣體的敘述何者正確？

(A) 由A　→　B是遵循波以耳定律
(B) 由B　→　C是遵循查理定律
(C) 氣體在C點的溫度為1350　K
(D) 氣體在　D　點的溫度為1350　K
(E) 若該氣體的分子量為32，則全部氣體重約為2.6克
複選題
4. 有關醣類的敘述，下列哪些正確？
(A) 澱粉由葡萄糖聚合而成，化學式為(C6H12O6)n
(B) 澱粉水解先得麥芽糖，再得葡萄糖　
(C) 人類無法消化纖維素，故不吃蔬果對人類健康影響不大　
(D) 澱粉與纖維素均為多醣類，水解均可得蔗糖　
(E) 二氧化碳與水經光合作用可合成葡萄糖
三、題組(每小題2分，共6題，佔12分)
1. 在南印度洋上捕魚的幾個漁民，有一天晚上，突然發現平靜的海面上火光閃閃，但又沒有發現任何船隻，他們訝異的將小船航向火光。不料，到了那裡，一束束的綠色火焰噴向漁船，小船瞬間被火焰包圍，只得趕快調頭駛離火海。原來，是一種喜歡群聚的噴火魚，牠們平時能從食物中攝取含磷的有機化合物，並不斷的在體內儲存起來，一旦遇到船隻，數以百計的噴火魚就會同時噴出這種含磷火焰。因此，讓人聯想到傳說中的「鬼火」。其實，人體內含有大量的磷，據推測，每個人體大約含磷一千克，在人或動物屍體腐爛分解時，這些磷就會產生磷化氫氣體，這種氣體遇到空氣就會自燃，這就是「鬼火」的由來。

(1) 所謂「鬼火」，實為下列何種氣體燃燒所致？　
(A)　P4O10 (B) PH3 (C) Na3P (D) Na3PO4 (E) PCl3
(
2) 已知磷的燃點為40　℃，若將其置入50　℃水中，則會發生下列何種現象？
(A) 起火爆炸 (B) 迅速自燃 (C) 無法燃燒
(D) 只是爆炸，但無火焰 (E) 會發光，但不會燃燒
(3) 磷化氫與空氣中的氧反應，其反應式為PH3 ＋ O2　→　H2O ＋ P4O10(未平衡)。若反應式平衡之後，各物質的最簡整數係數總和是多少？　
(A) 19 (B) 20 (C) 21 (D) 22 (E) 23
2. 附表為四種純物質的飽和蒸氣壓，請回答(1)～(3)題
純物質 －30　℃ 0　℃ T　℃ 100　℃
甲 8.0　mmHg 6.5　×　10　mmHg 6.0　×　102　mmHg 2.8　×　103　mmHg
乙 4.8　×　10－6　mmHg 1.8　×　10－4　mmHg 1.2　×　10－2　mmHg 2.7　×　10－1　mmHg
丙 7.2　×　102　mmHg 3.5　×　103　mmHg 1.5　×　104　mmHg 4.5　×　104　mmHg
水 3.0　×　10－2　mmHg 4.6　mmHg 9.5　×　10　mmHg 7.6　×　102　mmHg
(1) 下列何溫度最有可能是丙的沸點(℃)？　
(A) －20 (B) 20 (C)　80 (D) 120
(2) 正常沸點最低者為何物質？　
(A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 水
(3) 何物質之分子間引力最大？
(A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 水

申論題 (4)

 (1) 試求甲點的pH值為何？

(2) 丙點為當量點，試求其　[H＋]　為何？

(3) 試求丁點的[H＋]為何？

(4) 在當量點時將溶液蒸發乾燥後共可得正鹽0.164　g，試求單質子酸　HA　的分子量為何？(原子量：Na＝23)