所屬科目:統測◆05化工群◆化工原理(基礎化工、化工裝置)
1.一精餾塔的進料為500kg/h,含酒精60%,水40%,若塔底產品為100kg/h,含酒精20%,水80%,則塔頂產品中,含水多少%?(以上皆為重量百分率)(A)5(B)10(C)20(D)30
2.下列對於理想氣體之敘述何者正確?甲:符合PV=nRT方程式之氣體乙:將分子之體積視為零丙:低溫高壓下,真實氣體近乎理想氣體丁:氣體分子之間的碰撞為彈性碰撞戊:氣體分子間有吸引力之氣體(A)甲乙丙丁(B)甲丙丁(C)甲乙丁(D)甲戊
3.已知某一氣體的壓縮因數(z)為2.5,在127℃,若該氣體10mol,體積為40L,其壓力為多少atm?(已知PV=znRT,R=0.082atm‧L/mol‧K)(A)15.5(B)18.5(C)20.5(D)30.5
4.有關流體黏度之敘述,下列何者正確?(A)牛頓流體受到的剪應力與速度梯度成正比(B)奧士華(奧斯瓦)黏度計是根據史托克(史拖克)定律所設計(C)流體黏度與其流動的阻力無關(D)常溫常壓下,空氣的黏度比水大
5.晶體繞射實驗中,若使用的X-射線波長為175pm,測得此晶體的單位晶格邊長為175pm,則第一反射角為多少?(已知nλ=2dsinθ,λ為X-射線波長,d為單位晶格邊長,θ為反射角)(A)20°(B)30°(C)45°(D)60°
6.下列關於立方晶系的敘述,何者正確?(A)體心立方晶格的單位晶格中堆積的粒子數為4(B)面心立方晶格的單位晶格中堆積的粒子數為2(C)立方晶系中,裝填分率(填充率)最低的是體心立方(D)立方晶系中,簡單立方晶格的空隙度最大
7.在室溫下,下列哪一種物質屬於非晶型物質?(A)鑽石(B)氯化鈉(C)玻璃(D)銅
8. 下列關於吸附現象的敘述何者正確 ?(A)凡得瓦作用力屬於化學吸附(B)物理吸附與化學吸附均為不可逆反應(C)物理吸附與化學吸附均為多層吸附(D)朗謬 (Langmuir)吸附理論適用於單層吸附
9.有關相與相平衡之敘述,下列何者正確?(C:成分數、P:相數、F:自由度)(A)針對一單成分系統,最大之自由度為2(B)單成分系統僅需一個變數即可描述物質狀態(C)吉布士(吉布斯)相律:F=C–P+1(D)針對一雙成分系統,最大之自由度為4
10.鋅銅電池的總反應式為Cu+Zn2+→Cu2++Zn,已知在25℃時,其陰極標準還原電位為0.34V,陽極標準氧化電位為0.76V。電解液中Cu2+濃度為1.5M,若此鋅銅電池的電壓為1.12V,則Zn2+濃度為多少M?(log0.2=–0.7,log5=0.7)(A)0.2(B)0.3(C)5.0(D)7.5
11.關於回饋控制系統下列何者正確?(A)前饋控制又稱閉環控制(B)回饋控制又稱開環控制(C)電扇與洗衣機的控制為前饋控制系統(D)回饋控制系統不須回報結果
12.在27℃,將56g氮氣從20L等溫膨脹到60L,求氮氣在此等溫膨脹過程需要從外界吸收熱量多少cal?(假設氮氣可視為理想氣體,已知R=1.987cal/mol·K,ln3=1.099)(A)131(B)1310(C)2620(D)13100
13.如果外界對一密閉系統輸入熱量 100kcal,而且外界對此密閉系統作功 50kcal, 請問此密閉系統的內能變化量為多少kcal? (A)–150 (B)–50 (C)50 (D)150
14.針對化學動力學之敘述, 下列何者正確?(A)半生期與反應物濃度無關者為一級反應(B)半生期與反應物濃度成反比者為零級反應(C)半生期與反應物濃度成正比者為二級反應(D)半生期與反應物濃度成反比者為一級反應
15.已知反應 2 A→ A2為二級反應 , 其速率常數 k= 0.167⁄(M∙min),若反應物初濃度為2.5M,則反應完成 75%約需要多少分鐘 (min)? (A)6.0 (B)7.2 (C)8.1 (D)9.0
16. 下列有關化學反應速率的敘述,哪一項正確? (A)溫度升高時,吸熱反應速率會降低 (B)催化劑無法改變反應的活化能 (C)催化劑會改變反應途徑,也會生成新的活化錯合物 (D)催化劑無法改變原先的反應途徑
17. 下列何種液位計適用於強腐蝕性、 高汙染性的液體 ?(A)超音波液位計(B)空氣泡液位計(C)磁液位計(D)電容液位計
18.在一大氣壓下,測得某管線中的壓力為 2.5atm的計示壓力,則其絕對壓力為多少 atm? (A)1 (B)1.5 (C)2.5 (D)3.5
19.在潮濕的處所,例如:廚房、浴室,或是路燈等 ,為防止人員感電傷害 、能源及設備損失,適合裝置下列何種設備? (A)漏電斷路器 (B)變壓器 (C)整流器 (D)無熔絲開關
20.已知一電池的定電壓為 2.0伏 特 (V),電流為 0.5安培 ( A ),若要此電池提供電能 7200焦耳 (J), 需要持續供電多少小時 ? (A)(B) (C)(D)
21.有關黏度的因次 , 下列何者正確 ? (因次符號, [M]:質量 、[ L]:長度 、 [T]:時間 )(A) (B)(C)(D)
22.水以 1.0m/s的 平均速度流經一噴嘴 , 噴嘴的入口直徑為36cm,出口直徑為 12cm,則離開噴嘴口的平均速度為多少 m/s? (A)4 (B)8 (C)9 (D)16
23.下列有關流體輸送裝置的敘述,何者錯誤?(A)管件的功能有連接管子、改變方向、改變管徑、增加支管與終止管路(B)襯套的兩端,一端為公螺紋,另一端為母螺紋的異徑接頭,適用於儀表安裝(C)管子接合有螺旋接合、凸緣接合、焊接接合、插承接合與套筒接合(D)在材料所能容許強度不變情況下,管子的管號數目越大,能夠承受之操作壓力越小
24.下列有關流體流量測量裝置的敘述,何者錯誤? (A)面積流量計是利用流體通過截面積的改變測量流體的流量, 有浮子流量計與套筒活塞式流量計兩種,前者常用於化工廠,後者應用於高危險性或高腐蝕性流體 (B)斜管壓力計屬於液柱壓力計,不利於低壓測量,觀測不容易,讀數靈敏度小 (C)文氏流量計屬於差壓式流量計,準確度高於其他流量計或差壓計,但構造複雜,價格昂貴 (D)皮托管屬於差壓式流量計,可以量測管內各點的流速,流體之能量損耗最少
25.一火爐壁厚120cm,內、外壁表面溫度分別為100℃與40℃,已知每平方公尺爐壁的熱損失為20KW,若將爐壁的壁厚增加30cm爐壁,而內、外壁表面溫度不變,則熱損失可減少多少%?(A)20(B)25(C)30(D)35
26.下列有關熱量傳送裝置的種類、功能與使用場合的敘述何者錯誤? (A)在急速冷卻場合中,利用冷媒,低溫冷卻熱流體的裝置,稱為深冷器(chiller) (B)在一般化工程序中,將溫度不同的兩流體熱交換的裝置,稱為熱交換器(heatexchanger) (C)在一般化工反應程序中,使進料在反應器前,先與離開反應器高溫物料做熱交換,可有效利用廢熱的裝置,稱為過熱器 (superheater) (D)在蒸餾場合中,將氣體冷凝之液體,再加熱使其再汽化的裝置,稱為重沸器(reboiler)
27.下列何者不是蒸發器的配件?(A)冷凝器(B)霧沫分離器(C)晶體過濾器(D)反應器
28.有一精餾塔,在1大氣壓下每分鐘3kg的苯與甲苯混合物進行分離,已知含苯的質量分率為0.4,塔頂餾出物中苯的質量分率為0.97,塔底餾餘物中苯的質量分率為0.02,假設回流比為3.0,則塔頂的產率為D(kg/min),塔底的產率為B(kg/min),塔頂回流流率為L0(kg/min),塔頂蒸氣流率為V1(kg/min),則下列何者正確?(A)D=1.8,B=1.2,L0=3.6,V1=4.8(B)D=1.8,B=1.2,L0=4.8,V1=3.6(C)D=1.2,B=1.8,L0=3.6,V1=4.8(D)D=1.2,B=1.8,L0=4.8,V1=3.6
29.下列有關共沸蒸餾與萃取蒸餾的敘述,何者錯誤?(A)共沸蒸餾與萃取蒸餾的原理相似(B)共沸蒸餾是針對含有沸點極為接近混合物或共沸溶液,加入沸點較高的第三成分(非揮發性成分),加入的第三成分如同溶劑萃取,不產生新的共沸物,但能提高溶液的相對揮發度及消除共沸現象(C)在工業上,萃取蒸餾比共沸蒸餾受歡迎,因溶劑在操作中較少蒸發或冷凝,萃取蒸餾耗能少(D)萃取蒸餾的好處是溶劑可以有較廣的選擇,操作狀況選擇範圍大,溶劑與回流量可任意決定
30.吸收與氣提涉及氣體溶質在液體中溶解與脫出,下列有關於氣體溶解度與溶質及溶劑本性、溫度與壓力敘述,何者正確?(A)高溫有利於吸收,低溫有利於氣提(B)低壓有利於吸收,高壓有利於氣提(C)非極性氣體不易溶於極性的水中(D)極性氣體不易溶於極性的水中
31.在氣體吸收操作中,吸收劑性能是決定吸收效率的關鍵,下列有關選擇吸收劑的敘述,何者正確?(A)對氣體溶質之溶解度須小(B)揮發性宜高(C)具腐蝕性(D)黏度宜小、無毒性
32.一填充塔用水吸收氣流中的氨,自塔底進入的氣體中含氨10mol%(其他為空氣),流率為15kmol/h。水自塔頂流下,流率為40kmol/h,若氣體中的氨有90%被水吸收,則離開填充塔的氣體含氨的濃度為X(莫耳分率)及離開填充塔的水溶液中含氨的濃度為Y(莫耳分率),則下列何者正確?(A)X=0.022,Y=0.033(B)X=0.011,Y=0.033(C)X=0.033,Y=0.011(D)X=0.033,Y=0.022
33.固-液萃取(瀝取)是固體混合物與溶劑接觸後,固體混合物中的成分溶入溶劑中操作。下列有關影響瀝取操作的因素,何者正確?(A)固體減積可減少溶劑與固體的接觸面積(B)攪拌可加快溶質擴散至整體溶液的速率(C)溫度高可降低溶解度(D)萃取劑的選擇以溶解度小、選擇性低、黏度大且有毒性為優先
34.下列關於超臨界流體萃取的敘述,何者錯誤?(A)當流體的狀態在高於其臨界溫度及臨界壓力時,此流體稱為超臨界流體(B)工業上最常見的超臨界流體是一氧化碳(C)超臨界流體為溶劑的萃取操作優點是可低溫操作、溶劑殘留量少、節省能源與低汙染(D)超臨界流體萃取目前在食品工業應用最多
35.減濕是減少空氣中水蒸氣的含量,下列工業上減濕操作方法中,何者錯誤?(A)壓縮(B)吸收(C)加熱(D)吸附
36.將100kg濕物料與相對溼度為10%,及溫度為80℃的熱空氣長時間接觸後,其重量變化為48kg;再將此物料放置在120℃的烘箱內乾燥至重量不再變化為止,測得其重量為40kg。則此物料的總含水 率?T(kg水/kg乾燥物料);平衡含水率?∗(kg水/kg乾燥物料)與自由含水率??(kg水/kg乾燥物料),下列何者正確?(A)XT=2.5,X*=1.2,XF=1.3(B)XT=1.5,X*=1.2,XF=0.3(C)XT=2.5,X*=1.3,XF=1.2(D)XT=1.5,X*=0.2,XF=1.3
37.下列有關於固體減積的敘述,何者錯誤?(A)減積是減少固體顆粒體積的操作(B)減積後可使固體顆粒的表面積減少(C)減積裝置所使用的減積方法有壓縮、撞擊、磨耗、剪切(D)減積操作有乾研磨與濕研磨之分,其差異是濕研磨過程中加入大量水分,目的是節省動力,水分也可帶走減積過程中釋放的熱量,避免材料分解或結團
38.工業上常見薄膜分離方式有三種,分別為甲:逆滲透、乙:微過濾、丙:超過濾,依薄膜孔徑大小順序排列,下列何者正確?(A)甲>乙>丙(B)甲>丙>乙(C)乙>丙>甲(D)丙>乙>甲
39.在攪拌混合裝置中,下列哪一項設計方式無法改善渦漩迴轉現象?(A)加檔板(B)加導管(C)旋轉軸偏心(D)加冷卻管
40.下列生物反應器敘述,何者錯誤?(A)填充床式反應器,以陶瓷材質拉式環作成的固定酶為填料,進入空氣,一般採連續式操作,適合大量生產(B)生物反應器反應條件不適合在常溫常壓下進行反應,更適合在高溫高壓操作(C)攪拌槽式反應器,設有空氣吹管,提供生化反應需要,適合批式操作及少量生產(D)膜生物反應器是結合膜分離技術與生物處理技術的反應器,適合將廢水中有機物以生物技術分解,同時以薄膜分離製造淨水