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普通化學試題評析潘奕老師試題評析第二題 : 答案 (A) Note: 以八隅體為準則, 故答案為 (A) 總評 : 本次試題難易適中, 仍有考古題無任何爭議性問題這次除了量子理論及化學結構學出的較少外 ( 都是考古題 ), 其餘在相態化學上出的很多, 果真如本班預期, 相態化學在算題上是重要的部分而酸鹼定量分析計算化學動力學及電化學考題分佈平均這次同學們應可拿到不錯的分數 4-1

普通化學 (C) 1. 一原子之主能階以 n 表示, 則每一主能階內所能容納最多的電子數為多少? (A) n 2 (B) n 3 (C) 2n 2 (D) 3n 2 - (A) 2. 在 ClO3 離子中, 氯 (Cl) 原子的形式電荷 (formal charge) 為多少? (A) +2 (B) +3 (C) -2 (D) -3 (D) 3. 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) ΔH o = -566.0 kj 在 25 及 1 大氣壓時, 則該反應的內能變化 (internal energy change, ΔE) 是多少?(1 atm L = 101.3 J) (A) +566.5 kj (B) +563.5 kj (C) -566.5 kj (D) -563.5 kj (D) 4. 依照分子軌域理論 (molecular orbital theory), 下列何者屬於反磁性 (diamagnetism)?( 氧之原子序 = 8) (A) O2 + (B) O2 - (C) O2 2- (D) O2 (C) 5. 將蛋白質置於酒精中, 則蛋白原來透明膠狀的性質消失, 這是蛋白分子內何種鍵結被破壞? (A) 共價鍵 (B) 離子鍵 (C) 氫鍵 (D) 雙硫鍵 (D) 6. 以六方最密堆積 (hexagonal close-packed) 所構成的金屬晶體中, 各金屬原子的配位數 (coordination number) 為多少? (A) 4 (B) 8 (C) 10 (D) 12 (B) 7. 在 25 時 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH o = -92.6 kj, 則其周圍的亂度改變值 (ΔSsurr) 為多少? (A) +211 J/K (B) +311 J/K (C) -211 J/K (D) -311 J/K (D) 8. 丙酮 (acetone) 在 600 的熱分解為一級反應 (first-order reaction), 其半生期 (half-life) 為 80 秒, 則速率常數 (rate constant) 等於多少? (A) 5.8 10 3 s -1 (B) 5.8 10-3 s -1 (C) 8.7 10 3 s -1 (D) 8.7 10-3 s -1 (D) 9. 下列有關污染的敘述, 何者為正確? (A) 酸雨主要是空氣中的 NO, 經氧化及水解為硝酸所造成 (B) 燃燒汽油產生的 NO, 主要是汽油中微量的含氮物質與氧反應造成 (C) 溫室效應主要是因為空氣中的 CO 濃度增加所致 (D) 發電廠排放大量的廢熱進入河海中, 會使流經的水域溶氧量減少 (B) 10. 將下列兩個半電池相連時, 其正確之自發性反應平衡式為下列何者? Al(s) Al 3+ (aq) Ni 2+ (aq) Ni(s) (A) Ni 2+ (aq) + Al(s) Al 3+ (aq) + Ni(s) (C) Ni(s) + Al 3+ (aq) Ni 2+ (aq) + Al(s) (B) 3Ni 2+ (aq) + 2Al(s) 2Al 3+ (aq) + 3Ni(s) (D) 3Ni(s) + 2Al 3+ (aq) 3Ni 2+ (aq) + 2Al(s) (D) 11. 已知 C Cl 之鍵能為 339 kj/mol, 若以電磁波使其斷裂, 試問需要使用的最大波長是多少? (h = 6.626 10-34 J-s ; C = 3.00 10 8 m/s ) (A) 45.0 nm (B) 742 nm (C) 482 nm (D) 353 nm (B) 12. 某分解反應為一級反應, 其半生期 (half-life) 188 秒若起始反應物的濃度是 0.524 M, 經 752 秒後反應物的濃度變成多少? (A) 0.0164 M (B) 0.0328 M (C) 0.0665 M (D) 0.133 M 4-2

(D) 13. 試以下列已知反應熱, 評估 CaO(s) + CO2(g) CaCO3(s) 之反應焓值 (enthalpy change, ΔH) 2 Ca(s) + O2(g) 2 CaO(s) ΔH = - 1270.2 kj C(s) + O2(g) CO2(g) ΔH = - 393.5 kj 2 Ca(s) + 2 C(s) + 3 O2(g) 2 CaCO3(s) ΔH = - 2413.8 kj (A) -2235.5 kj (B) -750.1 kj (C) -350.2 kj (D) -178.3 kj (A) 14. 電功率是 100 W 的電熱器 (1 W = 1 J/s), 通電 20 分鐘, 使活塞內的氣體在 1.0 atm 下, 體積由 2.0 L 膨脹為 2.5 L, 請問氣體的內能 (internal energy) 改變量為多少 J?(1 atm L = 101.3 J) (A) 1.2 10 5 (B) 50 (C) 2.0 10 2 (D) 2.5 10 5 (D) 15. 試利用下表之鍵能 (bond enthalpy) 評估反應之 ΔH 值 (kj) HC CH(g) + HI (g) H2C=CHI(g) Bond: C C C=C H I C I C H D (kj/mol): 839 614 299 240 413 (A) +506 (B) -931 (C) -506 (D) -129 (C) 16. 在 308 K 下, 下列反應之平衡常數 Kp 為 6.5 10-4, 請問其 Kc 為若干? 2NO(g) + Cl2(g) 2NOCl(g) (A) 2.5 10-7 (B) 6.5 10-4 (C)1.6 10-2 (D) 1.7 (D) 17. 利用下列資料, 請算出三莫耳銅被硝酸氧化之 ΔG 值為若干? Cu 2+ (aq) + 2e - Cu(s); E = 0.34 V NO3 - (aq) + 4H + (aq) + 3e - NO(g) + 2H2O(l); E = 0.957 V (A) -120 kj (B) -180 kj (C) -240 kj (D) -360 kj (A) 18. 25.0 ml,0.35 M HCOOH(aq) 與 25.0 ml,0.20 M KOH(aq) 混合後, 溶液之 ph 值為若干? ( 已知 HCOOH(aq) 之 Ka = 1.77 10-4 ) (log1.77 = 0.248) (A) 3.88 (B) 4.00 (C) 4.63 (D) 5.51 (C) 19. 在大氣層的上空, 溫度為 -50, 壓力為 0.25 atm, 地面上有個體積為 10.0 L 的氦氣球, 其溫度為 27, 內部壓力為 2.00 atm, 請問當氣球漂浮到在大氣層的上空時, 其體積會膨脹為多少 L? (A) 240 (B) 80 (C) 59 (D) 30 (D) 20. 苯甲酸 ( 分子量為 122.1 g/mol) 的燃燒熱 (enthalpy of combustion) 為 -3227 kj/ mol,1.236 g 的苯甲酸燃燒, 可使某卡計 (calorimeter) 的溫度上升 2.345, 請問此卡計的熱含量 (heat capacity) 為多少 kj/? (A) 1376 (B) 76.60 (C) 32.67 (D) 13.93 6 7 (D) 21. 鋰 (Li) 的同位素有 Li ( 質量為 6.015 amu) 和 Li ( 質量為 7.016 amu), 鋰的原子量為 6.941 amu, 請問自然界中, 6 Li 的含量百分比為多少? (A) 92.50% (B) 86.66% (C) 46.16% (D) 7.503% (C) 22. 第二週期中哪一個元素擁有如下之游離能 (IEi: 表示第 i 游離能 )? IE1, 1314 IE2, 3389 IE3, 5298 IE4, 7471 IE5, 10992 IE6, 13329 IE7, 71345 IE8, 84087 (A) Li (B) B (C) O (D) Ne (B) 23. 正戊烷 (pentane; C5H12) 分子間最強的分子間作用力為 : (A) 偶極 - 偶極力 (dipole-dipole forces) (B) 分散力 (London dispersion forces) 4-3

(C) 氫鍵 (hydrogen bonding) (D) 離子 - 偶極交互作用力 (ion-dipole interactions) (B) 24. 下列圖中哪一條線可以表示氣體體積與攝氏溫度的關聯性?( 其他因素均視為常數 ) (A) a (B) b (C) c (D) d (A) 25. 請依瀉流速率 (rate of effusion) 大小排列下列氣體 C2H6 Ar HCl PH3 (A) Ar < HCl < PH3 < C2H6 (C) Ar < PH3 < C2H6 < HCl (B) C2H6 < PH3 < HCl < Ar (D) C2H6 < HCl < PH3 < Ar (C) 26. 下列何者為順磁性離子 (paramagnetic ion)? (A) Cu + (B) Ag + (C) Fe 3+ (D) Cd 2+ (D) 27. 根據分子軌域理論 (molecular orbital (MO) theory),o2 分子的最外層 12 個電子可描述如下 : (A) 12 個電子在鍵結分子軌域 (bonding MOs), 沒有電子在反鍵結分子軌域 (antibonding MOs) (B) 10 個電子在鍵結分子軌域,2 個電子在反鍵結分子軌域 (C) 9 個電子在鍵結分子軌域,3 個電子在反鍵結分子軌域 (D) 8 個電子在鍵結分子軌域,4 個電子在反鍵結分子軌域 (B) 28. 下列哪一液體物質有最低的表面張力 (surface tension)? (A) CH3CH2OH (B) CH3OCH3 (C) HOCH2CH2OH (D) H2O (C) 29. 下列化合物的水溶液何者有最高的沸點? (A) 1.0 M KNO3 (B) 0.75 M NaCl (C) 0.75 M CuCl2 (D) 2.0 M C12H22O11 ( 蔗糖 ) (B) 30. 已知下列二平衡反應及其平衡常數, 試問兩平衡常數之關係 (K1 及 K2), 何者正確? (1) NO(g) + ½O2(g) NO2(g) K1 (2) 2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) K2 (A) K2 = 2/K1 (B) K2 = (1/K1) 2 (C) K2 = -K1/2 (D) K2 = 1/(2K1) (A) 31. 已知下述反應的標準電池電位 (standard cell potential, E cell) 為 +0.63 V, 試問當 Zn 2+ 的濃度為 1.0 M,Pb 2+ 的濃度為 2.0 10-4 M 時, 該反應在 25 下的電池電位 (cell potential) 為何? Pb 2+ (aq) + Zn (s) Zn 2+ (aq) + Pb (s) (A) 0.52 (B) 0.85 (C) 0.41 (D) 0.74 (B) 32. 下圖為自由能與絕對溫度的關係圖, 由圖中資料可以推出 : G 0 0 0 Τ (Κ) (A) ΔH > 0, ΔS > 0 (B) ΔH > 0, ΔS < 0 (C) ΔH < 0, ΔS > 0 (D) ΔH < 0, ΔS < 0 4-4

(C) 33. 下列何者為雙芽基 (bidentate ligand)? (A) CN - (B) SCN - 2- (C) C2O4 - (D) NO2 (B) 34. 醋酸鈉 (CH3COONa) 常用於紡織原料的染色, 也是製藥工業常使用的原料醋酸的 Ka 值是 1.8 10-5, 求 0.25M 醋酸鈉的 ph 值? (A) 9.88 (B) 9.08 (C) 8.88 (D) 8.08 (A) 35. 下列八面體 (octahedral) 化合物, 哪一對是光學異構物 (optical isomers)? (A) 1 及 2 (B) 3 及 4 (C) 1 及 3 (D) 2 及 4 (B) 36. 某同位素具有極高的 N/Z 值, 將傾向以下列哪一種方式衰變? (A) α decay (B) β decay (C) positron decay (D) electron capture (C) 37. 已知笑氣 N2O 分解生成 N2 和 O2 為一級反應, 其半生期為 t 若將 8 大氣壓的 N2O 置於一固定體積及溫度的容器中, 試問經過 t 時間後, 此系統之總壓力變為幾大氣壓? (A) 4 (B) 8 (C) 10 (D) 12 (C) 38. 在標準狀況下, 已知 CO2 之標準莫耳生成熱為 393.6 kj, 且已知 :3C(s) + 2FeO3 (s) 4Fe(s)+3CO2(g) ΔH o =463.6kJ, 試問 Fe2O3 之標準莫耳生成熱應為多少? (A) 70 kj (B) -70 kj (C) -822.2 kj (D) -857.2 kj (D) 39. 在 1 公升的真空容器中, 溫度保持 100 C, 逐漸注入 1 克的水, 並測量其內部的壓力, 則下列示意圖, 哪一個最能表示容器內部水的質量 (W) 與壓力 (P) 的關係? (A) (B) (C) (D) (C) 40. 下列分子中, 何者其偶極矩 (dipole moment) 不為零? (A) CO2 (B) BF3 (C) IBr (D) BeCl2 (C) 41. 下列物質在 -50 下呈現液狀, 請由小到大排列出其蒸氣壓增加之順序 : Dimethyl ether (CH3OCH3),Propane (C3H8),Ethanol (CH3CH2OH) (A) CH3CH2OH<C3H8<CH3OCH3 (B) C3H8<CH3OCH3<CH3CH2OH (C) CH3CH2OH<CH3OCH3<C3H8 (D) CH3OCH3<CH3CH2OH<C3H8 (D) 42. 臭氧與一氧化氮反應如下 : 4-5

O + NO NO + O slow 3(g) (g) 2(g) 2(g) NO + O NO + O fast 2(g) (g) (g) 2(g) -------------------------------------------------- O + O 2O overall reaction 3 (g) 2(g) 上述反應中, 何者是屬催化劑? (A) O3 (B) O2 (C) O (D) NO (C) 43. 下列選項中, 何者醋酸有最大的解離百分比? (A) 0.1 M CH3CO2H + 0.1 M CH3CO2Na (B) 0.1 M CH3CO2H + 1.0 M HCl (C) 0.1 M CH3CO2H (D) 0.1 M CH3CO2H + 0.2 M CH3CO2Na (A) 44. 下列四組量子數選項中, 何者不可能存在? n l ml ms (A) 3 0 1-1/2 (B) 4 3-2 +1/2 (C) 3 0 0 +1/2 (D) 2 1 1-1/2 (D) 45. 已知金屬鉛的比熱 (specific heat capacity) 為 0.13 J/g-K 試問, 若要將 15 g 的鉛從 22 C 加熱到 37 C 需要多少焦耳的熱? (A) 2.0 (B) -0.13 (C) 5.8 10-4 (D) 29 (D) 46. 下列元素中何者具有最大的第二游離能? (A) Si (B) Mg (C) Al (D) Na (B) 47. 根據 VSEPR 理論, 下列哪一個化合物的分子幾何形狀是平面四方形 (square planar)? (A) CCl4 (B) XeF4 (C) PH3 (D) ICl3 (D) 48. 已知水的凝固點下降常數 (molal freezing-point-depression constant) 為 1.86 C/m 試問 0.055 m 的 NaNO3 水溶液的凝固點為何? (A) 0.0286 C (B) -0.1023 C (C) 0.1023 C (D) -0.2046 C (A) 49. 某個反應是二級反應 (second-order reaction), 當反應物的初始濃度為 0.71 M 時, 其半生期 (half-life) 為 18 s, 試問此反應的速率常數為何? (A) 7.8 10-2 M -1 s -1 (B) 3.8 10-2 M -1 s -1 (C) 2.0 10-2 M -1 s -1 (D) 1.3 M -1 s -1 (B) 50. 在波耳氫原子 (Bohr hydrogen atom) 模型中, 要將電子從 n = 2 能階激發到 n = 4 能階, 需要多少頻率的電磁輻射? (R H = 1.1 10 7 m -1 ) (A) 4.1 10-19 Hz (B) 6.2 10 14 Hz (C) 5.4 10-19 Hz (D) 8.2 10 14 Hz 4-6