複選題

28.甲、乙、丙、丁、戊為前三週期元素。甲原子的L殼層電子數為K殼層的三倍；乙的氫化物水溶液呈弱酸性且能腐蝕玻璃；丙與甲同族；丁為金屬元素，其陽離子與氖原子具有相同的電子排列，且其氧化物為兩性；戊的原子序等於乙與甲的原子序之差。下列敘述哪些正確？(全對才給分)
(A)甲與戊組成的分子，其幾何形狀皆為直線型
(B)乙與戊形成的化合物在液態時具有分子間氫鍵
(C)丙的最高價氧化物溶於水為強酸
(D)丁的單質金屬可與氫氧化鈉水溶液反應，產生戊的單質氣體
(E)第一游離能大小為：丁＞丙＞甲＞乙

20.常溫下，將含有2NO2(g)⇌N2O4(g)達到平衡的混合氣體，取出等體積氣體，分別通入附有活塞的兩支注射針筒（A與C），另取一支同樣的注射針筒B抽進等體積的空氣後，三支注射針筒的壓力，一直保持與外界壓力一樣。下列敘述哪個錯誤？(單選) (A)常溫下，A內NO2的分子數小於B內空氣的分子數 (B)將針筒A和B放置在熱水浴數分鐘後，A內氣體的體積大於B內氣體的體積 (C)將A由熱水中移至冰水中，其顏色變淡 (D)將A的活塞向內壓，幾秒後與C比較，A的顏色較淡 (E)將A的活塞由裡往外拉，最後混合氣體的顏色變淡

(3) 承上題，應選用哪一種指示劑？ (A) 甲基橙(3.1~4.4) (B) 石蕊(5.4~8.0) (C) 溴百里酚藍(6.0~7.6) (D) 酚酞(8.3~10.0) (E) 茜素黃 R(10.1~12.0)

複選題20. 關於過渡金屬錯合物的電子組態、幾何結構與磁性特質，下列敘述哪些正確？ (A) 根據結晶場理論，在八面體場中，金屬的 d 軌域會分裂為t2g與eg兩組能階，若中心金屬為d4至d7 的離子，其「High-spin」 或「Low-spin」組態取決於結晶場分裂能△O )與電子成對能(P)的相對大小 (B) 根據 Jahn-Teller Effect，在非線性、具有簡併(degeneracy)基態的分子體系中，結構會發生自發性扭曲現象以降低對稱性並解除 簡併；例如高自旋的 d4 (如 Cr2+ )或 d9 (如 Cu2+ )八面體錯合物，常因軌域電子分布不對稱而呈現軸向拉長的四方扭曲 (C) 根據分光化學序列(Spectrochemical Series)，強場配位基(如 CN-)能誘發較大的能階分裂△ O ，使其傾向形成 Low-spin 錯合 物；相較之下， F - 與 H2O 通常被視為弱場配位基，傾向形成 High-spin 錯合物 (D) 對於四配位的錯合物，若中心金屬離子為d8 組態(如 Ni2+ 、Pt2+ )，且配位基為強場類型時，由於其配位幾何形狀必為正四 面體，故其電子組態必然呈現順磁性 (E) [Co(NH3 )4 Cl 2]+離子具有兩種幾何異構物，且由於該錯合物在八面體結構中缺乏對稱中心與鏡面，因此這兩種幾何異構物皆 具光學異構物

複選題19. 關於化學反應中的活化能及其相關影響因素的敘述，哪些正確？ (A) 對於同一個反應而言，當溫度上升 10°C 時，低溫時反應速率對溫度的改變量會大於高溫時的改變量 (B) 催化劑能提供一條具有較低活化能的新反應路徑，其降低正、逆反應活化能的量值相同，必須符合熱力學第一定律 (C) 若一個反應△ H>0 ，則正反應的活化能必然小於其反應熱的數值 (D) 若某一基元反應的速率常數 ln k 對絕對溫標的倒數( T -1 )作圖呈現一條斜率為正值的斜直線，由此可解釋反應速率隨溫度升高 而加快的現象 (E) 活化能的大小與反應路徑相關，對於多步驟反應而言，整體反應的活化能必然等於該反應中「速率決定步驟」的某一個特定基 元反應之活化能

複選題18. 近期，國際局勢動盪，美國與伊朗之戰爭使原油價格飆升，引發全球石油危機。石油不僅是燃料，或醫療藥品上的原料，更是化學 工業中生產乙烯、丙烯及苯等單體的主要來源。關於石油化學工業產生的聚合物及其性質，下列哪些敘述是正確的？ (A) 聚乙烯與聚氯乙烯皆屬於「熱固性聚合物」，受熱時會發生強烈的交聯反應，這類材料因無法回收再利用 (B) 達克綸(Dacron)是由乙二醇與對苯二甲酸經由「縮合聚合反應」製得，其鏈狀結構間含有酯基，可作為天然纖維的替代品 (C) 聚苯乙烯的單體是苯乙烯，主要提煉自石油中的芳香烴，因此在石油危機期間，PS 的生產成本受原油價格波動的影響極大 (D) 合成橡膠(如丁苯橡膠 SBR)與天然橡膠(聚異戊二烯)皆含有雙鍵結構。在戰爭導致天然橡膠供應中斷時，利用石油副產品 丁二烯與苯乙烯合成的 SBR 成為關鍵的戰略物資，其結構屬於一種「共聚物」 (E) 聚四氟乙烯(PTFE，俗稱特氟綸)具有極佳的抗腐蝕性與低摩擦係數，其單體為 F2C=CF2 ；在化學分類上，PTFE 屬於「縮合聚合物」，且因為氟原子的電負度極大，使其在極端環境下仍具有極高的熱穩定性

複選題17. 考慮一個已達平衡的反應： A(g)+2B(g)→2C(g)△ H<0 ，在不改變反應物與產物相態的前提下，關於改變實驗條件對平衡 移動及平衡常數的影響，哪些敘述正確？ (A) 若在「固定體積」下升高系統溫度，平衡向左移動，且該反應的平衡常數值會隨之減小 (B) 若在「固定溫度與壓力」下，向系統中通入氬氣，平衡不會發生移動 (C) 若在「固定溫度」下壓縮容器體積使總壓加倍，平衡將向左移動使反應商小於平衡常數 (D) 加入催化劑可縮短達成平衡所需的時間，平衡不移動 (E) 若在「固定溫度與體積」下，向平衡體系中加入適量的固體催化劑並同時通入等莫耳的 A(g) 與 C( g)  ，平衡不會發生改變

複選題16. 鋰離子電池是現代行動裝置與電動車的核心動力來源。關於典型鋰離子電池(以石墨為負極、 LiCoO2 為正極、有機溶劑為電解液)的工作原理與特性，下列敘述哪些正確？ (A) 電池充電時，鋰離子(  Li+ )從正極材料中脫出，經由電解液穿過隔離膜，嵌入到負極的石墨層間；此時負極發生氧化反應， 電子經由外電路流向負極 (B) 在放電過程中，負極的石墨間隙鋰原子( LiC6 )釋放出電子，半反應式可表示為： LiC6→6C+Li+ e -；而正極處則發生 還原反應，鋰離子嵌入鈷酸鋰晶格中 (C) 鋰離子電池之所以使用有機溶劑(如碳酸乙烯酯，EC)而非水溶液作為電解液，主要原因是鋰金屬與水會劇烈反應產生氫氣，且水的電解電壓(約 1.23 V)遠高於鋰電池的工作電壓 (D) 鋰離子電池在首次充電時，電解液會在石墨負極表面分解形成一層「固體電解質界面膜(Solid Electrolyte Interphase, 簡稱 SEI 膜)」。這層膜會阻礙鋰離子的傳導，因此在理想的電池設計中應完全避免 SEI 膜的生成以降低內阻 (E) 鋰離子電池的能量密度高於傳統的鉛蓄電池或鎳氫電池，主因在於鋰具有極小的原子量以及極低的標準還原電位 ( E° ≈-3.05 V )，使得單一電池單元(Cell)能提供較高的電壓

複選題15. 關於拉午耳定律(Raoult's Law)與溶液的蒸氣壓行為，下列敘述哪些正確？ (A) 若 A、B 兩液體混合時為吸熱反應，則該溶液會對拉午耳定律產生負偏差，導致實驗測得的總蒸氣壓低於理論計算值 (B) 拉午耳定律是針對在濃度極稀薄溶液中對「溶劑」的蒸氣壓行為描述，亨利定律(Henry's Law)可用於溶質蒸氣壓的描述 (C) 對於產生正偏差(Positive deviation)的非理想溶液，當溶液達到最高蒸氣壓點時，其對應的沸點亦為最高，此稱為「最高沸點 共沸物」(Maximum-boiling azeotrope) (D) 若溶質與溶劑分子間的作用力弱於溶質與溶質及溶劑與溶劑之間的作用力，則混合後的體積會大於溶質體積與溶劑體積總和， 且該體系屬正偏差 (E) 理想溶液(Ideal solution)必須符合混合熵0 mix   S 且混合自由能0   Gmix 的熱力學自發條件，且其分子間引力的大小關係 必須滿足「混合後不吸熱且不放熱的關係」

複選題14. 關於原子性質的週期性趨勢及其背後的量子化學原理，下列敘述哪些正確？ (A) 在相同主量子數(n)的軌域中，電子出現在核附近的機率密度大小順序為 ns＞np＞nd＞nf，這解釋了為何在多電子原子中，3s 軌域的能量低於 3p 軌域 (B) 於主族元素中，第 2 族→第 13 族、第 15 族→第 16 族相較，第一游離能會下降，至於過渡金屬元素中鈧與鈦相較，第一游離 能亦為下降 (C) 第二週期中鈹、氮與氖的電子親和力(Electron Affinity, EA)值皆接近零或為正值(吸熱)，這是因為新加入的電子必須進入能 量較高的空軌域或造成成對電子排斥所致 (D) 原子半徑的縮小不僅發生在主族元素自左向右移動時；在過渡金屬系列中，由於 d 軌域電子對核電荷的屏蔽效應(Shielding effect)極佳，導致從左至右原子半徑呈現大幅度的線性下降 (E) 電負度(Electronegativity)的鮑林標度(Pauling scale)是基於元素間「共價鍵鍵能」的差異來定義的。若兩元素間的電負度差 值??愈大，則該化學鍵的離子特性愈低

複選題13. 新竹的「母親河」頭前溪，不僅是竹科半導體產業的重要水源，也承載了沿岸農業與民生需求。然而，近年來下游段常受氨氮 (NH3(aq) or NH4 + (aq))與化學需氧量 COD 偏高的困擾。假設環保局在某受污染河段採樣，偵測到主要污染物為亞硝酸鈉與有機廢 料。為淨化水質，技術人員可利用酸性過錳酸鉀滴定法來檢測水樣中的還原性物質含量。此外，為解決氨氮污染，部分河段採用 「折點加氯法」(利用氯氣將氨氮氧化為氮氣)，其反應簡化式如下：2NH3+3Cl2→ N2+ 6HCl  。根據上述背景與化學原理，下 列敘述哪些正確？ (A) 若水樣中含有亞硝酸根離子，在酸性條件下以過錳酸鉀溶液滴定，亞硝酸根會被還原成一氧化氮氣體，且過錳酸鉀會由紫色變 為無色 (B) 在檢測 COD 的過程中，水樣中的有機物與過量的過錳酸鉀溶液反應，此時所測得的 COD 值通常以「每公升水樣消耗多少毫克 的氧氣( )」來表示 (C) 若以折點加氯法評估，欲將頭前溪某支流中 360 ppm 的 NH4 + (aq)完全轉化為氮氣，理論上每公升河水至少需通入 1.065 克的氯氣 (D) 若偵測到河水中受六價鉻化合物之重金屬離子污染，為了環保減毒，應加入適量的次氯酸鈉漂白水將其還原 (E) 亞硝酸鈉常用作肉類防腐劑，但若隨意排放至頭前溪，除了造成優養化外，其在酸性環境中與二級胺反應生成高致癌性的「亞 硝酸銨」

115年 - 115-1 新竹縣立湖口高級中學_教師甄選試題︰化學科#138686

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