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113年 - 113 教育部受託辦理公立高級中等學校教師甄選試題：化工科#122180

科目：教甄◆化學專業/化工科 | 年份：113年 | 選擇題數：40 | 申論題數：19

試卷資訊

所屬科目：教甄◆化學專業/化工科

選擇題 (40)

1. 某大樓自地下室蓄水槽以泵將水抽至大樓樓頂的水塔中，蓄水槽中水位維持離地面 2 公尺，水塔進水管路的出水口離地面高 50 公尺，若水的流量為 1 Kg/s，蓄水槽與水塔均開口，管路的總摩擦損失為 40 J/Kg，動能變化可忽略，泵的效率為 80%，則泵 的制動功率需多少馬力(hp)？ (A) 0.755 (B) 0.855 (C) 0.921 (D) 1.021。
2. 下列有關膜分離裝置的敘述，何者錯誤？ (A)微過濾膜的孔洞大小約 0.1~10μm，可過濾病毒 (B)超過濾膜的孔洞小於 100nm，可以去除膠體 (C)滲透操作時，低滲透壓側的水分子會穿透至高滲透壓側 (D)逆滲透膜常用在海水淡化。
3. 下列有關閥之敘述，何者正確？ (A)止回閥用於控制流體流動之開關 (B)在全開狀態下，閥之摩擦損失大小之關係：針閥＞角閥＞閘閥 (C)相較於蝶型閥，角閥更適合用於帶顆粒漿狀流體調節 (D)在調節流體流量方面，球塞閥較球形閥適合。

4. 關於濕度與空氣調節操作，下列敘述何者正確？
① 當空氣的濕度越低，其露點越低
② 當空氣未達飽和溼度時，其相對溼度小於百分濕度
③ 若已知一空氣的濕度及乾球溫度，可由濕度圖求得空氣之濕球溫度
④ 將空氣進行絕熱飽和增濕過程時，其溫度會上升
⑤ 一般增濕的方法有絕熱冷卻法和混合蒸氣法(A)①②④ (B)②③④ (C)①③⑤ (D)②④⑤
5. 下列有關反應器的敘述，何者錯誤？ (A)旋轉式圓盤反應器最常使用於含有機廢水之處理 (B)管式反應器適合於反應速率慢的、滯留時間短的氣相反應 (C)流體自反應床底部通入，使固體觸媒顆粒懸浮在流體中，稱為流體化床式反應器 (D)批式操作反應器，反應過程中反應物與生成物濃度皆隨時間而改變。
6. 固體乾燥實驗，將一濕物料 40 Kg 置入於 80℃、相對濕度 20%的空氣中進行乾燥， 經長久放置後，秤其平衡時的重量為 25Kg，將此物料放置在 120℃的烘箱中至重量不 再變化為止，測得其重量為 22.5Kg，請問物料在此乾燥條件下的平衡含水率為何？ (A) 0.78 (B) 0.11 (C) 0.67 (D) 0.22。
7. 已知四氯化碳之正常沸點為 76℃，則由曲吞法則算出四氯化碳之汽化熱為多少 cal/g ？ (Cl=35.5) (A) 23.82 (B) 47.60 (C) 71.47 (D) 94.77。
8. 以拉環法測定某液體之表面張力，若白金拉環之圓周長為 8 公分，欲使拉環恢復原來 水準位置需 1.2g 之物重，則該液體之表面張力為何？ (A) 5.88 (B) 7.35 (C) 58.5 (D) 73.5 dyne/cm。
9. 焰色實驗中，金屬鹽類燃燒後產生的焰色下列何者正確？ (A)鋰鹽為黃綠色 (B)鈣鹽為藍色 (C)鉛鹽為紅色 (D)鈉鹽為黃色。
10. 下列哪一項敘述是不正確的？ (A)精確度高低取決於不定誤差的大小 (B)準確度高低取決於固定誤差的大小 (C) 精確度高，準確度也一定高 (D)精確度的大小通常用偏差表示。
11. 每小時輸送 1200 公斤之濕紙漿入乾燥器，濕紙漿含水之重量百分率為 70%，乾燥後 水有 60%被除去，問乾燥後紙漿中水之重量百分率為少？ (A) 20.5% (B) 30.8% (C) 48.3% (D) 61.5%。
12. 板框壓濾機為方便識別，通常在板框上釘有數字為記號，定端板與非洗板為 1、框為2、可洗板為 3，過濾時板框的排列順序應為何？ (A)12323123…321 (B)1232123…321 (C)3213211…123 (D)1321232…321。
13. 下列有關週期表中元素性質的大小比較，何者錯誤？ (A)原子半徑：Na＞Mg＞S＞Cl (B)第一游離能：Kr＞Ar＞Ne＞He (C)電負度：O＞C＞B＞Li (D)價電子數目:Ne＞F＞N＞Be。
14. 甲、乙、丙與丁等四元素在週期表中，分別位於戊元素的上、下、左與右，已知此五元素的原子序總和為85，求戊元素之符號為何？ (A) S (B) P (C) Br (D) As。
15. 下列水溶液中，何者之沸點上升及凝固點下降度數最小？ (A)磷酸鎂2.0 m (B)硝酸鋁3.0 m (C)氯化鎂3.0 m (D)氯化鈣4.0 m。

16. 下列有關第二屬陽離子分析與檢驗的敘述，何者錯誤？ (A)之存在有礙之確認，可加入KSCN溶液排除干擾 (B)加入5%的硫代乙醯胺溶液目的是為了產生H2S (C) 3M NaOH可將銅副屬與砷副屬分離 (D) HgS為黑色沉澱。

17. 假設將一個基態氫原子內的電子游離所需的能量為E，則電子由能階 n = 2 躍遷回到 n = 1，其放出的電磁波能量為電子由 n=3 回到 n=2 的幾倍？ (A) 3 (B) (C) (D)
18. 下列何者是晶體中描述晶面與x軸平行的米勒指數 (Miller indices)？ (A) (100) (B) (010) (C) (001) (D) (011)。
19. 下列有關反應速率的敘述，何者錯誤？ (A)零級不可逆反應可利用反應物濃度對反應時間作圖可得一直線 (B)零級不可逆反應之反應速率與反應速率常數(k)的單位不相同 (C)一級不可逆反應的半生期與反應物初濃度無關 (D)二級不可逆反應的反應速率與反應物濃度平方成正比。
20. 下列有關熱力學的敘述，何者正確？ (A)理想氣體的恆壓莫耳熱容量與恆容莫耳熱容量之差是溫度的函數 (B)理想氣體之恆容過程的熱量為焓路徑函數的變化 (C)密閉系統向外界放熱，因轉換為對外界做功，剩餘儲存成內能 (D)系統的焓與對抗系統壓力的膨脹壓容功之差為狀態函數。

21. 電路圖中的電阻 R 等於多少Ω？
(A) 100Ω (B) 200Ω (C) 300Ω (D) 400Ω
22. 某液體以平均流速6 cm/s流經管徑4cm、管長20m的直管，其動黏度為0.03 cm2/s (比重0.8)，則此液體將造成壓力損失約為多少？ (A) 0.84 psi (B) 57.6 Pa (C) 0.058 kgf / cm2 (D) 57.6 kN / m2
23. 下列有關熱量傳送原理的敘述，何者正確？ (A)銅的比熱比水大，所以銅較易升溫 (B)熱傳導係數愈小者，表示該物質愈容易當散熱材質 (C)純白物體是吸收率為 0 的物體，能將入射的輻射能全部穿透 (D)任何溫度大於 0 K 的物體均有輻射現象，且物體的表面溫度愈高，輻射強度愈大。
24. 聚苯乙烯10 g溶於苯形成100 mL的苯溶液，於27℃時滲透壓為0.118 atm，則此聚合物 由若干個苯乙烯聚合而成？ (A) 160 (B) 180 (C) 200 (D) 220。
25. 試樣為1-丙醇與2-丙醇的混合物7.2克，將已酸化的0.20 M過錳酸鉀與之反應加至300 mL時恰好反應完畢，則含2-丙醇之重量百分率為多少？ (A) 15% (B) 25% (C) 50% (D) 75%。
26. 有關吸收某特定波長的電磁波，進而產生不同的變化，下列敘述何者錯誤？ (A)紫外線可造成分子外層電子的遷移 (B) X-射線可造成化學鍵的斷裂 (C)微波可 造成原子核在磁場中自旋 (D)紅外線可造成分子的振動。

27. 有關陰離子定性分析實驗，在含有的試管中，加入 Ba(CH3COO)2水溶液，則下列敘述何者正確？ (A)有2種離子不會形成沉澱物 (B)會生成BaCl2白色沉澱 (C)會生成BaSO4黃色沉澱 (D)白色沉澱可溶於鹽酸。

28. 純草酸鈉1.34 g溶於稀硫酸溶液後，以未知濃度的KMnO4溶液滴定，用去此KMnO4 50.0mL時，恰達當量點，今取某純硫酸亞鐵含結晶水的結晶2.78 g，另溶於稀硫酸溶液後，以上述的KMnO4溶液滴定時，用去25.0 mL，恰達當量點，則此硫酸 亞鐵結晶的化學式為何者？(Na＝23，K＝39，Fe＝56，Mn＝55)。 (A)FeSO4．2H2O (B)FeSO4．2H2O (C)FeSO4．7H2O (D)FeSO4．10H2O。
29. 已知三種金屬的晶格分別為簡單立方、體心立方和面心立方，它們的單位晶格邊長相等。假設三種金屬的原子皆為完全球體且各球又緊密堆積，下列何者錯誤？ (A)配位數：面心立方＞體心立方＞簡單立方 (B)原子半徑：簡單立方＞體心立方＞面心 立方 (C)單位晶格中的原子數目：面心立方＞體心立方＞簡單立方 (D)空隙率：面心 立方＞體心立方＞簡單立方
30. 下列有關二氧化碳的相圖敘述，何者錯誤？ (A)三相點的自由度為0 (B)臨界點為氣液平衡共存的最低溫度與最低壓力 (C)二 氧化碳的凝固點隨壓力增加而上升 (D)二氧化碳在常溫常壓下可以昇華。

31. 某一化合物的分解反應，在25°C時，化合物初濃度為0.400 M，經過120分鐘後濃度為0.200M則其反應速率常數為多少？ (A) 1.25 (B) 2.50 (C) 5.00 (D) 6.25
32. 在25℃時操作滴數計，若定量體積水在滴數計中可產生40滴的水滴，同體積的乙醇在同一滴數計中可產生100的液滴，試求乙醇在25℃時的表面張力為多少dyne/cm？(已知25℃下水的表面張力為71.99 dyne/cm，水與乙醇的密度分別為0.997 g/cm3 與 0.785 g/cm3) (A) 22.7 (B) 53.2 (C) 82.5 (D) 141.7
33. 假設進入蒸餾塔第6板之蒸氣中A的莫耳分率為0.6，離開第6板之真實蒸氣中A莫耳分率為0.75，而與第6板液體達平衡之蒸汽中A的莫耳分率為0.8，則第6板的莫飛效率為何？ (A) 0.50 (B) 0.67 (C) 0.75 (D) 0.80。
複選題
34. 下列有關泵的敘述，何者正確？ (A)相同輸送量，離心泵揚程較往復泵者高 (B)往復泵有脈動現象 (C)氣升泵適用於 高腐蝕性液體的輸送 (D)離心泵適合輸送高黏度流體。
複選題
35. 有關氣相層析儀，下列敘述何者錯誤？ (A)可藉由氣相層析圖譜吸收峰的峰高和滯留時間來計算成分的含量進行定量分析 (B)使用電子捕獲偵檢器(ECD)時，試樣分子會游離而帶電，再測量其游離帶電之 情形以得到電子訊號，依訊號強弱進行分析 (C)使用熱傳導度偵檢器(TCD)時， 偵檢器的溫度設定常須比注入口與分離管柱高 (D)應用於CO2及SO2之分析，氣相層析儀的偵檢器常使用火焰游離偵檢器(FID)。
複選題
36. 當A與B兩種可完全互溶的液體混合形成溶液並達成氣液平衡時，分子間吸引力：A − B ＜ B − B、A − A 時，下列敘述何者正確？ (A)此混合溶液為正偏差溶液 (B)此混合溶液之體積小於原純液體之體積總和 (C)此溶液的混合過程為吸熱程序 (D)此類型溶液會有最低共沸點。
複選題
37. 下列有關普通化學的敘述，何者正確？ (A)週期表第四週期具有4s1組態元素有3個 (B)中性原子之電子數比上一列之鈍氣多一個電子 (C) 1 M的蔗糖水比1 m的蔗糖水甜 (D)就放射線α、β與γ而言，使氣體游離的能力：α＞β＞γ。
複選題
38. 下列有關基礎化工的敘述，何者錯誤？ (A)卡諾熱機內的系統是每當完成一次循環，其系統熵值增加 (B)界面張力會隨兩液體互溶量之增加而增大 (C)有關電解質溶液中若含有共同離子，會使電解質解離度降低 (D)當程序變數改變時，測量儀器反應的快慢稱為響應度 (responsiveness)。
複選題
39. 下列有關化工裝置的敘述，何者錯誤？ (A)熱傳送係數(h)值愈小，熱阻愈小，傳熱愈容易 (B)長管式蒸發器液體在管內熱傳效率佳，很適合熱敏感性物質之蒸發 (C)涼水塔對空氣的主要功能為洗滌空氣並使空氣的濕度增加 (D)浮選是利用固體之密度物性的差異來將固體分離歸類。
複選題

40. 下列有關物理量因次的敘述，何者錯誤？ ([M]、[L]、[T]、[θ] 分別為質量、長度、時間、溫度之因次) (A)剪應力：(B)動黏度：[ L / T2 ] (C)比焓：[ L2 / T2] (D)黏度：。

申論題 (19)

第二部分：綜合題
一、問答題
1.請解釋何謂狀態函數與路徑函數？
2.將兩個性能、大小相同的離心泵並聯操作和串聯操作，效果有何不同？
3.濕度圖中含有哪些資訊，若已知其中兩個獨立數據，將能查得其空氣性質？
(1)恆壓過程的 ΔS ?
(2)恆容過程 ΔS ?
2. 以 X-ray 測定密度為 4.0 g/cm3 之某單質固體，得知其屬於面心立方晶系，邊長 0.55 nm，則此元素之原子量為多少？

3. 有一化工廠的液化氣體貯槽，製成圓球形並且包覆一層厚厚的絕緣材料，已知圓球直徑為20 ft ，絕熱材料厚50cm，導熱係數為66bec94ec1ce8.jpg，外內壁的溫度分別為25℃和-50℃，請算出熱流率應為多少KW ?
4. 某有色溶液吸收了入射光源強度的 60%，假設不產生反射及折射等任何損失，則其吸光度為何？ ( log 2=0.301，log3=0.4771)
5. 在60 °C時，純物質A和B為揮發性液體，其飽和蒸氣壓分別為40 mmHg和20 mmHg。在同溫下 ，將A 和B 混合形成一理想溶液。達平衡狀態時，測得混合溶液上方之蒸氣中，A之莫耳分率 為0.4，則原混合液中A和B之莫耳數比為何？

6. 精秤0.2056 g鐵(III)試樣(標示含66bec96de9049.jpg 2.8～5.8%)，加水20 mL後覆蓋表玻璃。以每次添加少量 之方式加入 1+1 硫酸4 mL。反應轉為緩慢後，加熱使試樣完全分解。溶液冷卻後，再稀釋至100 mL。然後取10 mL稀釋至250 mL為【試樣溶液】。再精取【適量】試樣溶液後稀釋至50 mL量瓶，經鐵(III)之比色定量測定其吸光度為0.251(由檢量線得知相當於含66bec97936ed3.jpg為82.72 μg)。試 問應精取試樣溶液之適當體積為多少mL？(列計算式即可)

(1)計算66bec99db2797.jpg。
(2)狀態 A → B 為等溫過程之熱量變化為多少 kJ？
(3)狀態 B → C 為等壓過程之內能變化為多少 kJ？
8. 取由單一種飽和脂肪酸A與甘油所生成的脂肪6.60克，與1M、30.0 mL的NaOH(aq) 混合共熱，待其完全反應後，恰可用11.0 mL之0.5 M的HCl(aq)中和過剩之NaOH(aq)，則A分子式為何？
(1)所形成的甲乙酮相為多少g？
(2)甲乙酮相中甲乙酮的含量為多少g？

10.寫出下圖中的沉澱C、D、E及濾液E之化學式：
66bec9bea20ff.jpg
(1)每平方公尺壁面的熱損失率應為多少kcal／hr ‧ m2？
(2)此時兩磚介面上之溫度為多少°C？