115年 - 115-1 臺北市立成功高級中學_正式教師甄選初試試題：化學科#138218

1. 胺基酸經縮合聚合可得蛋白質，但若所得分子的分子量小於 5000，則稱為多肽。俄國微 生物學家 Georgyi Frantsevitch Gause 和他的妻子 Maria Brazhnikova 於 1942 年發現短桿菌肽 S。短桿菌肽這類物質可作為抗生素，其抗菌機理幾乎都是改變細胞膜的通透性，以致破 壞膜的雙層結構，使胞內物質外漏而致細胞死亡。但是，對人體的細胞膜也會起同樣的作用，故臨床使用受到很大的限制。附圖為短桿菌肽 S 的分子結構，為環狀多肽。請問此分子為幾肽？
(A)六肽 (B)七肽 (C)八肽 (D)九肽 (E)十肽。

2. 已知 25℃時水的飽和蒸氣壓為 24mmHg，今有一附活塞的容器，內含 N₂及少量水蒸氣， 其總壓為 520mmHg，其中 N₂的分壓為 498mmHg，同溫下，將活塞壓縮，使體積減少三分之一，達平衡後，下列敘述何者正確？ (A)總壓為 780mmHg (B) N₂ 的分壓為 1494 mmHg (C)水蒸氣壓為 33mmHg (D)容器內有水凝結(E)此時容器內水的相對溼度為 80％。

3. 設實驗當時的大氣壓為 P_air，在 J 形管(截面積 1.0 cm²)左端封入定量氦氣(如附圖(一)所示)，若自右端管內取出體積 V 的水銀後，恰可使管內之左、右兩端水銀面等高(如附圖 (二)所示)，P_air 與 V 各多少？ (A) P_air＝75 cmHg 與 V＝22.5 cm³ (B) P_air＝75 cmHg 與 V＝25 cm³ (C) P_air＝80 cmHg 與 V＝22.5 cm³ (D) P_air＝80 cmHg 與 V＝24 cm³ (E)P_air＝80 cmHg 與 V＝25 cm³。

4. 已知甲、乙、丙、丁 4 種元素，在週期表中的相關位置如附圖所示，若丁為第 12 族元 素，甲為第 3 週期的元素，則以下五項敘述，正確的有哪幾項？
(1)甲的原子序為 13；
(2)丙的元素符號為 Ga；
(3)丁的電子組態為 [Kr]4d¹⁰5s²；
(4)乙為金屬元素；
(5)甲與丙皆為類金屬元素。
(A)(1)(2)(3)(4)(5) (B)(2)(3)(5) (C)(1)(4) (D)(2)(4)(5) (E)(1)(3)(4)。

5. 反應：2NO(g)＋2H₂(g) → N₂(g)＋2H₂O(g)，速率定律為 r＝k[NO]^m[H₂] ⁿ，其反應機構：
(1) 2NO⇌ N₂O₂(快速平衡)；
(2) N₂O₂＋H₂ → N₂O＋H₂O(慢)；
(3) N₂O＋H₂ → N₂＋H₂O(快)，
則 m、n 依序為何？ (A) 1、1 (B) 2、2 (C) 1、2 (D) 2、1 (E)1、3。 

6. 若以下相關試劑均為 2 mL、濃度 0.1 M，則下列有關鐵之離子反應的敘述，何者正確？ (A) FeSO₄(aq)與 K₄[Fe(CN)₆](aq)混合，產生紅色沉澱 (B) FeSO₄(aq)與 K₃[Fe(CN)₆](aq)混合，產生藍色沉澱 (C) FeCl₃(aq)與 KSCN(aq)混合，產生紅色沉澱 (D) FeCl₃(aq)與 K₄[Fe(CN)₆](aq)混合，無沉澱產生 (E)FeCl₃(aq)與 NH₃(aq)混合，無沉澱產生。

7. Cu^2＋ (aq)＋4NH₃(aq)⇌ Cu(NH₃)₄ 2^＋ (aq)，K_c＝1×10¹⁴，將 0.2 M CuSO₄(aq) 與 1.0 M NH₃(aq) 以 等體積混合，則平衡時 [Cu^2＋ ] 為何？ (A) 1×10^－11 M (B) 1×10^－8 M (C) 2×10^－8 M (D) 5×10^－9 M (E)1×10^－6 M。

8. 有一單質子弱酸(HX)的鈉鹽 NaX，已知 0.20 M 的 NaX 溶液之 pH 值為 10。現擬以 HX 和 NaX 混合配製 pH 值為 6.0 的緩衝溶液，則此緩衝溶液中 [X^－ ]∕[HX] 的比值最接近下列哪一 數字？ (A) 0.20 (B) 0.50 (C) 1.0 (D) 2.0 (E)5.0。

9. 附圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。

電池的一個電極由有機光敏染料(S)塗覆在 TiO₂ 奈米晶體表面製成，另一電極由導電 玻璃鍍鉑構成，電池中發生的反應：

下列關於該電池的敘述，何者錯誤？ (A)電池工作時，是將太陽能轉變成電能 (B)電池的電解質溶液中，I ^－ 和 I₃ ^－ 濃度不會減少 (C)電池工作時，I ^－ 離子在鍍鉑導電玻璃電極上氧化 (D)電池中鍍鉑導電玻璃為正極 (Ｅ)染料敏化 TiO₂ 電極為陽極。 

10. 附圖為一有機分子的結構式，此分子應具有下列何項性質？
(A)具有分子內氫鍵 (B)加熱後可使酸性過錳酸鉀溶液褪色 (C)可與NaHCO₃溶液反應生成CO₂ (D)可使CuCl的氨水溶液產生沉澱(E)難溶於水，但可溶於鹽酸中。

11. 已知某放射性元素 X 的衰變為一級反應，經過 200 秒後會衰變掉 90%，試問下列敘述何者 正確？ (A)具 X 經過 100 秒後約衰變掉 45% (B) X 經過 100 秒後約衰變掉 30% (C)X 經過 400 秒後約剩下 5%未衰變 (D) X 經過兩分鐘後約衰變掉 75%。

 1. 已知：A₂B₂(g)＋B₂(g) → A₂B₄(g)，ΔH₁＜0；AB₄(g) → B₂(g)＋A₂B₄(g)，ΔH₂＞0。 若 A(s) 與 B2(g) 的三個熱化學反應式可表示為：
(甲) A(s)＋2B₂(g) → AB₄₍g)＋x
(乙) A(s)＋ B₂(g) → A₂B₂(g)＋y
(丙) A(s)＋B₂(g) →A₂B₄(g)＋z 式中 x、y、z 表示熱量，下列關於 x、y、z 的大小關係，哪些正確？ (A) z＜y (B) z＜x (C) y＜x (D) y＜z (E)x＜z。

2. 如附圖，甲、乙兩中空球形瓶，體積各 12.3 L，於 27 ℃ 時，各裝 1.5 mol N2，用玻璃管 (體積可不計)相連通後，將甲瓶放入 127 ℃ 熱油中，乙瓶冷卻至－73 ℃ 固定，則系統平衡後，下列敘述哪些正確？ (A)最初未調整溫度時壓力為 3.00 atm (B)最後壓力為 2.66 atm (C)甲瓶尚有 0.81 mol N₂ (D)乙瓶尚有 2.00 mol N₂ (E)甲瓶 1.40 mol N₂，乙瓶 1.60 mol N₂。

3. 某反應A_2(g)+熱⇌2A_(g) ， k₁、k₋₁ 為此反應的正、逆反應速率常數，K 為平衡常數。若施予 下列各項操作時，正、逆反應速率常數、平衡常數將分別成為pk₁ 、 qk₋₁ 、rK，下列哪些正確？

4. 下表為七種半反應的標準還原電位：

依據表所示，以下敘述哪些正確？ (A)表中還原力最強的物質是 MnO₄ ^－ (aq) (B)電解 CaCl₂水溶液，在陰極主要產物為 Ca(s) (C)電解 1 M NaCl 水溶液，可在陽極獲得 O₂(g) (D) MnO₄ ^－ (aq)與 Fe²⁺(aq)兩半反應在酸性溶液中組成的全反應，當達到平衡時，其電位差為 0.72 伏特 (E)40.0 毫升的 Fe²⁺酸性溶液以 0.10 M Cr₂O₇ ^2－溶液滴定，當到達當量點時，用去 10.0 毫升 的 Cr₂O₇ ^2－溶液，則原來 Fe²⁺溶液的莫耳濃度為 0.15 M

5. 於 N₂(g)＋3H₂(g) → 2NH₃(g) 之反應中，已知 r＝k[N₂][H₂]，設 N₂ 為 4 莫耳、H₂ 為 1 莫耳， 反應速率為 a，則下列敘述何者正確？ (A)在定溫、定容下，再加入 5 莫耳 Ne(g)，則 r 值＝a (B)在定溫、定壓下，再加入 5 莫耳 Ne(g)，則 r 值＝ a (C)在定溫、定容下，再加入 5 莫耳 N₂(g)，則 r 值＝ a (D)在定溫、定壓下，再加入 5 莫耳 N₂(g)，則 r 值＝a (E)在定溫、定容下，再加入 5 莫耳 H₂(g)，則 r 值＝5a。

6. 附圖為氫原子光譜的可見光區與紫外光區：
附表為上述氫原子光譜其中 2 條譜線，則下列相關的敘述，哪些正確？
(A)紫外光區為第一區 (B)表中第Ⅰ譜線，應為圖中譜線 d (C)譜線 d 的能量恰為譜線 b 與譜線 a 的能量差 (D)表中第Ⅱ譜線的 n 值應為 4 (E)譜線 d 的波長大於譜線 c 的波長。

7. 800 ℃ 時，8.8 L 真空容器中，CaCO₃(s)＋熱⇌ CaO(s)＋CO₂(g) 平衡系 P_CO2＝190 mmHg，則 下列敘述哪些正確？ (A) K_p＝190 mmHg (B) K_c＝ (C)若實驗初始，於容器中置入 4.4 克 CO₂ 與 0.56 克 CaO，則平衡時器內壓力為 190 mmHg (D)承( C )選項，降至 700 ℃ 時，器內壓力將小於 190 mmHg (E)承( C )選項，將容器體積縮小至 8 L，器內壓力將大於 190 mmHg。

8. 已知氧化電位如下所示

如附圖組合的電池組，下列敘述哪些正確？ (A)電子流動方向由銀極經導線流向銅極 (B)此組合電池之電動勢為 0.46 V (C)丁燒杯中發生氧化反應，故為陽極 (D)丙燒杯中離子濃度由 1.0 M 減至 0.1 M 時，伏特計的讀數會增加 (E)若在半電池乙加入 Na2S 固體，總電壓將增大。

9. 如附圖，已知在適當的反應條件下，1-甲基環己烯可與 1 當量的 H₂(g) 反應，生成化合物 甲；與 1 當量的 H₂O 反應，生成化合物乙；與 1 當量的 KMnO₄(aq) 反應，生成化合物丙。 下列敘述，哪些正確？ (A)甲結構式中的碳原子鍵結軌域均為sp³ (B)乙為二級醇 (C)丙為二元醇 (D)乙以K₂Cr₂O₇ 氧化可得酮 (E)從1-甲基環己烯氧化到產物丙的過程氧化數變化為＋2。

10. 已知半縮醛反應如附圖：

在水溶液中會達成平衡，判斷下列物質中，哪些可與多侖試劑反應產生銀鏡？ (A) (B)(C) (D) (E)

1. 常溫下，將草酸(H₂C₂O₄)溶液分別與下列各種溶液混合，①KOH(aq)② C₂H₄(OH)₂(aq)③ KMnO₄(aq)④ CaCl₂(aq)。 其反應速率由大到小的順序為何? (2分)

 (1) 酸性：C₆H₅NH₃ ^＋、C₆H₁₁NH₃ ^＋。

(2) 鍵角：NO₂ ^－、NO₂、NO₂ ^＋。

(3) pH值：順丁烯二酸、反丁烯二酸(同濃度)。

(4) 與濃鹽酸反應速率相對快慢：2-甲基-2-丙醇、正丁醇。

(1) 分子的平均運動速率比？(2 分)

(2) 分子間的平均距離比？(2 分)

4. 已知 HX 為一弱酸，若與 MOH 反應可形成 MX 鹽類，其 K_sp為 1.80×10^－15。將 MX 鹽， 溶於在一濃度為 4.0M 的強酸溶液中，由於強酸中，會造成 HX 生成 H ^＋與 X ^－的新平衡， 因此其溶解度可達 2.40×10^－3M，計算弱酸 HX 的酸解離常數 K_a值？(2 分)

 (1) 寫出兩反應之反應方程式(2 分)

(2) 兩溶液所需的體積比為多少？(2 分)

 (1) Na₂CO₃的莫耳分率？ (2 分)

(2) 溶液甲的[OH^¯]？(2 分)

7. 取 6.4 克某不揮發性物質 x，完全溶解於 74.1g 苯中，測得 80℃ 溶液蒸氣壓力 722 mmHg，已知苯之正常沸點 80℃，莫耳沸點上升常數為 2.5°C/m，求原溶液之正常沸 點？(2 分)

8. 若知若通 latm 的氯氣於 1.0M 的高溫 NaOH(aq)內。全反應之電位差為？(2 分)

9. Ni(CO)₄中，CO 與 Ni 鍵結的方式為何？(2 分)簡述原因說明由哪一端產生鍵結。(2 分)

10. 已知某芳香烴之衍生物 A，只含碳、氫、氧三種元素，取 3.0 克試樣 A 完全燃燒後，於 裝有 Mg(ClO₄)₂的甲管中增重 1.8 克、於裝有 NaOH 的乙管中增重 8.8 克，且將 A 進行 各項實驗得到下列結果：
①將 3.0 克 A 溶於 100 克苯中，測得溶液的凝固點下降了 1.25 ℃。 (已知苯的 K_f＝5℃/m，且 A 在苯中不解離也不偶合)
②不能和鈉反應產生氫氣。
③能和多侖試劑發生銀鏡反應。
④A 經過錳酸鉀的硫酸溶液氧化後，可產生分子內氫鍵。
請畫出 A 之結構式 (2 分)

11. SF₄是一穩定的分子。O 和 S 屬於同一族，化學性質相似，簡述原因說明 OF₄是否為穩定 的分子。(2 分)

12. 已知一水溶液含 Ag^＋、Cu^2＋、Mg^2＋、Pb^2＋等四種離子。試以離子沉澱原理寫出分離這四種離子之流程示意圖。(2 分)

13. 40℃時硫酸銅之溶解度為50克/100克水，今於40℃時在某硫酸銅飽和溶液內置入一些無 水硫酸銅粉末，發現析出50克CuSO₄‧5H₂O晶體且溶液仍維持飽和狀態，則置入之無水硫酸銅粉末為若干克？(2分)

14. 化合物 A 的分子式為 C₅H₁₀O₃，遇石蕊試紙呈紅色，在適當的條件下加入濃硫酸，可得 到 B 或 C 兩種化合物。B 的分子式為 C₅H₈O₂，為六原子之環狀化合物；C 的分子式為 C₅H₈O₂，不為環狀，但可使溴水褪色，且在一定條件下，可生成分子式為(C₅H₈O₂)_n的化合物 D，寫出 A、B、C 的結構式。(各 2 分，共 6 分)

15. 奎寧分子式為C₂₀H₂₄N₂O₂，可用於治療與預防瘧疾及治療焦蟲症的藥物。化學結構如下 圖所示，其中R ¹、R ²、R ³的結構並未標示出，但小雅由文獻中得知R ¹、R ²、R ³的結構共計 含有3個C、7個H與2個O，並可由以下實驗鑑定R ¹、R ²、R ³所含的官能基。
①奎寧可由化合物甲與乙醇鈉(NaOC₂H₅)加熱而得，反應式如下。
② 若將適當氧化劑與奎寧作用可產生酮官能基的產物，分子式為 C₂₀H₂₂N₂O₂。
③ 若將奎寧加入氯化鐵溶液，此溶液未變為紫色。
請畫出奎寧的完整結構。(2分)