第一部份 : 基礎化工 1. 有關莫耳體積的問題, 下列何者錯誤? (A) 同一物質其氣體莫耳體積最大, 液體 固體之莫耳體積較小 (B) 在 1 atm 25 C 時, 理想氣體之莫耳體積為 24.5 L (C) 理想氣體在任何狀況下莫耳體積相同 (D) 等莫耳數之不同理想氣體, 在相同狀況下有相同的體積 2. 在一密閉容器中有定量的空氣, 下列何者不至於改變氧的分壓? (A) 定容下, 升高溫度 (B) 定容且定溫下, 添加少量氦氣 (C) 定溫下, 縮小容器的體積 (D) 定容且定溫下, 抽出少量空氣 3. 已知二氧化碳之臨界壓力為 72.8 atm, 臨界溫度為 304.2 K 某二氧化碳之溫度為 335.4 C, 壓力為 36.4 atm, 則其 : (A) 對比溫度為 2 (B) 對比壓力為 2 (C) 對比溫度為 1.1 (D) 對比溫度為 0.5 4. 有關純液體之蒸氣壓及沸點的敘述, 下列何者不正確? (A) 20 C 時, 若 A B 液體之蒸氣壓 A > B, 則正常沸點 A > B (B) 外界壓力愈大, 液體之沸點愈高 (C) 液體在沸點以下其蒸氣壓隨溫度升高而上升 (D) 同溫度時, 液體分子間引力較大者, 蒸氣壓較低 5. 在 20 C 下操作滴數計, 一定體積的水在滴數計中可產生 50 滴的水滴 ; 測同體積的丙酮, 在同一滴數計中可產生 120 滴的液滴 在 20 C 時, 水與丙酮的密度分別為 1 g/cm 3 與 0.792 g/cm 3, 水的表面張力為 72.8 dyne/cm, 求丙酮的表面張力為? (A) 12.0 dyne/cm (B) 24.0 dyne/cm (C) 36.0 dyne/cm (D) 48.0 dyne/cm 6. 下列各組中, 何組所含的物質均屬於分子晶體? (A) 乾冰 固態氬 (B) 氯化鉀 三氯化硼 (C) 金剛石 石英 (D) 鎂 碘 7. 某溫度時甲苯之蒸氣壓為 22 mmhg, 苯之蒸氣壓為 75 mmhg, 若此二成分組成之溶液在該溫度時之蒸氣壓為 50 mmg, 則苯在蒸氣中之莫耳分率為若干?( 苯與甲苯之混合液為理想溶液 ) (A) 0.21 (B) 0.79 (C) 0.36 (D) 0.64 第 1 頁
8. 下列敘述何者正確? (A) C 2 H 5 OH 的分子量可利用 Δ Tb = Kb m 由其水溶液之沸點測定求之 (B) 溶液沸點上升度數 Δ T = K m 之關係式可適用於所有溶液 (C) NaCl (aq) 之凝固點下降度數 Δ T 與同重量莫耳濃度的葡萄糖水溶液之 Δ T 的比值, 隨 NaCl (aq) 濃度之增加而減小 (D) 非揮發性溶質之水溶液的蒸氣壓僅與其濃度有關 9. 在特定壓力及溫度下, 下列平衡系的自由度為何? FeO ( s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g) (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 10. 將 10 kg-mol 的 CH 4 與過量 20% 的空氣進行燃燒, 則所需空氣重量為何?( 空氣中含氧重量比為 20%) (A) 114.3 kg (B) 952 kg (C) 1020 kg (D) 3840 kg 11. 某製程 2A C, 已知 A 之轉化率為 20%, 若欲得 80 mol/hr 之產物 C, 請問製程中需輸入反應物 A 多少 mol/hr? (A) 400 mol/hr (B) 200 mol/hr (C) 800 mol/hr (D) 100 mol/hr 12. 下列敘述何者正確? (A) 系統恆溫發生相變化時, 內能變化量為 0 (B) 系統恆溫時, 熵變化量為 0 (C) 系統恆溫時, 作功為 0 (D) N 2 在恆溫程序時, 系統吸收的熱量等於系統對外界作功 13. 2 莫耳氮氣循恆溫膨脹過程, 自 27 C 10 公升, 膨脹至 27.2 公升 設氮氣為理想氣體, 則此膨脹過程可得之最大功約為多少 J?( ln 2.72 = 1) (A) 2000 J (B) 3000 J (C) 5000 J (D) 9000 J 14. 在彈卡計內進行化學反應, 卡計外由 2.0 kg 的水將反應熱吸收, 反應進行時水的溫度由 20 C 上升至 30 C, 水的比熱為 4.0 J/g. C, 彈卡計的水當量為 500 克, 則該反應所放出反應熱約為? (A) 100 kj (B) 150 kj (C) 200 kj (D) 250 kj 15. 一莫耳固體在恆壓下由 27 C 加熱至 327 C, 若此範圍內 C p = 10 cal/mol.k 為常數, 則 Δ S 約為多少 cal/k?( ln 2 = 0. 693) (A) 7 (B) 0.7 (C) 5 (D) 9 第 2 頁
16. 已知 CO (g) H 2(g) CH 3 OH ( l ) 之莫耳生成熱分別為 x y z kj/mol, 莫耳燃燒熱分別為 a b c kj/mol; 又已知 CO( g) + 2H2(g) CH3OH( l), 則下列何者正確? (A) x + y = a + 2b + c (B) (C) (D) x + z = a 2b c y + z = + 2c a z x = a + 2b c 17. 液態水的標準莫耳生成熱為 285.8 kj /mol, 且 1atm 25 C 時,2 莫耳液態過氧化氫分解成氧氣與液態 水時放出 196.4 kj 能量, 下列敘述何者不正確?( H = 1, O = 16 ) (A) 當 2 莫耳氫完全燃燒時, 可放出 285.8 kj 能量 (B) 液態過氧化氫的標準莫耳生成熱為 187.6 kj (C) 當 1 克的液態過氧化氫分解成氧氣和液態水時, 可放出 2.89 kj 的能量 (D) 液態過氧化氫分解為水及氧氣的熱化學方程式之 Δ H 應為負值 18. 有一反應 (aq) 反應活化能為 : (A) 25 kj (B) 25 kj (C) 65 kj (D) 65 kj A ( aq) C(aq) B + 的正反應活化能為 20 kj, 該反應的莫耳反應熱為 45 kj, 則該反應的逆 19. 設反應 ap ( g) + bq(g) cr ( g) + ds(g), 在定容下反應物 P 之分壓在 200 C 時比在 300 C 時為大, 且使反應 容器體積縮小時 P 之莫耳數減少, 則 : (A) a + b > c + d, Δ H > 0 (B) a + b > c + d, Δ H < 0 (C) a + b < c + d, Δ H > 0 (D) a + b < c + d, Δ H < 0 20. 已知某反應的反應速率 R = k[p] [Q], 且 k 的單位為 M 變為原來的一半, 則數對 (m,n) 的值為 : (A) (2,2) (B) (1,2) (C) (2,1) (D) (1,1) m n 2 1 s, 當 [P] 不變時,[Q] 減為原來的一半,R 亦 21. 下列敘述何者正確? 5 3 (A) 膠體溶液的分散質直徑為 10 ~ 10 公尺, 分散媒直徑約為 10 6 公尺 (B) 光線通過膠體溶液, 顯出一條光亮的通路, 此即布朗運動 (C) 光線通過膠體溶液, 以顯微鏡觀察, 可見膠體粒子成無數光點, 並作急速運動, 此即廷得耳效應 (D) 膠體溶液粒子不易沉澱是因粒子帶相同電荷 第 3 頁
22. 下列敘述何者不正確? (A) 界面張力為當不互溶或部分互溶之兩液體互相接觸時, 在二液層之界面處的分子因受力不均勻而存在的張力 (B) 界面張力通常介於兩液體表面張力之間, 但有時小於兩者 (C) 界面張力會隨兩液體互溶量之增加而增大 (D) 當兩液體完全互溶, 則界面張力變為零 23. 某電導池兩電極之面積為 10 cm 2, 其間相距 0.0l m, 則該電導池之電池常數 K 為 : (A) 0.1cm (C) 10 cm (B) 0.001 cm (D) 100 cm 24. 用 0.02 M 之 KCl 充滿於電導池, 在 25 C 時具有 163.0 ohm 之電阻, 其比電導 Ls = 2.7 10 mho/cm, 則 KCl 溶液之當量電導為若干 (mho.cm 2 /equiv)? (A) 100 mho.cm 2 /equiv (B) 135 mho.cm 2 /equiv (C) 60 mho.cm 2 /equiv (D) 815 mho.cm 2 /equiv 2 + 2+ 25. 求 25 C 時, 電池 Cu Cu (0.01 M) Cu (0.10 M) Cu 之電動勢為若干伏特? (A) 0.03 伏特 (B) 0.3 伏特 (C) 1.3 伏特 (D) 2.3 伏特 第二部份 : 化工裝置 26. 1.0 hp 約相當若干 kg -m/min?( 1.0 hp = 746 w ) (A) 7460 kg -m/min (B) 5550 kg -m/min (C) 4567 kg -m/min (D) 3917 kg -m/min 3 27. 一系統之真空度為 190 mmhg, 則其絕對壓力約為若干 kpa? (A) 52 kpa (B) 76 kpa (C) 85 kpa (D) 93 kpa 28. 一長度為 5 m 之套管, 內管之內外半徑分別為 3.5 cm 及 4 cm, 外管之內外半徑為 9.0 cm 及 9.5 cm, 則套管夾層之水力半徑為若干 cm?( 流體在兩管間的環形空隙流動 ) (A) 4.75 cm (B) 4.5 cm (C) 2.5 cm (D) 2 cm 第 4 頁
29. 酒精 ( 比重 0.8 黏度 0.0012 Pa-s) 在一直徑 6.0 cm 圓管中以 0.04 m/s 的流速流動, 試問范寧摩擦係數為多少? (A) 0.01 (B) 0.05 (C) 0.1 (D) 0.5 30. 有關流體輸送裝置的敘述, 下列何者正確? ( 甲 ) 球閥屬於節流閥類, 可精確調節流量 ( 乙 ) 離心泵泵輸送率變大, 其揚程也隨著變大 ( 丙 ) 鋼管管號 (schedule number) 愈大, 管壁愈厚 ( 丁 ) 齒輪泵可用於不含固體物料的液體 ( 戊 ) 抽製管的管壁厚度以規號 (gauge number) 規定, 規號愈小者管壁愈薄 (A) ( 甲 ) ( 丙 ) ( 丁 ) (B) ( 乙 ) ( 丙 ) ( 戊 ) (C) ( 丙 ) ( 戊 ) ( 丁 ) (D) ( 乙 ) ( 丙 ) ( 丁 ) 31. 使用三級往復式壓縮機將 2 atm 的甲烷氣體壓縮至 54 atm, 假設串聯的每個氣缸之壓縮比相同, 則第二氣缸的甲烷氣體出口壓力為多少 atm? (A) 4 atm (B) 18 atm (C) 16 atm (D) 32 atm 32. 一皮托管置於圓管中心測定水之流速, 測得壓降為 8 kn/m 2, 若為層流, 則管中水之平均速度為若干 m/s? (A) 1 m/s (B) 2 m/s (C) 4 m/s (D) 8 m/s 33. 有一圓管長 1 m 內徑 60 mm 管壁厚 30 mm 且 k = 69. 3 kcal/hr.m. C, 管內外壁溫度分別為 80 C 及 60 C, 則此圓管之熱損失率約為?( 註 : ln 2 = 0. 693, ln 3 = 1. 0986 ) (A) 1000π kcal/hr (B) 2000π kcal/hr (C) 4000π kcal/hr (D) 6000π kcal/hr 34. 下列哪一個定律, 說明輻射體的溫度愈高, 其最大輻射波之波長愈短? (A) 史帝芬. 波茲曼定律 (B) 韋恩位移定律 (C) 普蘭可定律 (D) 克希荷夫定律 35. 殼管式熱交換器常用 25% 之折流板, 其切除部分之面積約佔折流板面積之多少? (A) 25% (B) 22.5% (C) 19.55% (D) 17.55% 第 5 頁
36. 一逆流式套管熱交換器, 每分鐘有 30 公斤水自 30 C 被加熱至 40 C, 欲將用於冷卻熱油, 熱油入口溫度 120 C 出口溫度 70 C 總包熱傳係數為 250 kcal/hr.m 2. C, 則熱傳面積約為若干 m 2?( ln 2 = 0. 693) (A) 1.25 m 2 (B) 5.21 m 2 (C) 7.25 m 2 (D) 10.56 m 2 37. 有一製造 NaOH 之程序中, 使用一雙效蒸發器以濃縮 NaOH 水溶液, 若每小時輸送 3000 kg 水蒸氣進入第一效蒸發器, 且每小時輸送 4000 kg 之 10% NaOH 進入第一效蒸發器, 蒸發後得到 20% 之 NaOH; 此溶液再輸送入第二效蒸發器, 蒸發後得到 40% NaOH 水溶液, 則第一效蒸發器及第二效蒸發器之經濟效益各為若干? (A) 0.67 0.5 (B) 0.77 0.6 (C) 0.87 0.58 (D) 0.67 0.44 38. 下列何種措施可提高蒸發罐之蒸發能力? ( 甲 ) 提高溶液之流速 ( 乙 ) 提高蒸汽櫃之壓力 ( 丙 ) 提高蒸發罐之壓力 ( 丁 ) 降低溶液之濃度 (A) ( 甲 ) ( 乙 ) ( 丙 ) (B) ( 甲 ) ( 乙 ) ( 丁 ) (C) ( 乙 ) ( 丙 ) ( 丁 ) (D) ( 甲 ) ( 丙 ) ( 丁 ) 39. 30 C 下 100 克水可溶解 CuSO 4 25 克, 形成 125 克飽和溶液, 今將 30 C 飽和溶液蒸發共除去 55 克水份, 則同時可得若干克 CuSO 4.5H 2 O?( CuSO 4 = 160 ) (A) 45 克 (C) 30 克 (B) 40 克 (D) 25 克 40. 一精餾塔用以分離 10000 公斤 / 小時的二成分混合物, 若塔頂餾出量為 5000 公斤 / 小時, 且自塔頂進入冷凝器的蒸氣量為 8000 公斤 / 小時, 則其回流比 R 為多少? (A) 0.2 (B) 0.4 (C) 0.6 (D) 0.8 41. 一精餾塔進入第 n 板之蒸汽中 A 的莫耳分率為 0.7, 離開該板之真實蒸汽中 A 的莫耳分率為 0.86, 而與該板液體達平衡之蒸汽中 A 的莫耳分率為 0.9, 則該板的莫飛效率為何? (A) 0.8 (B) 0.6 (C) 0.4 (D) 0.5 42. 1.0 atm 時, 苯 - 甲苯系統中, 苯在液相中之莫耳分率為 0.4, 已知苯對甲苯的相對揮發度為 3.0, 則氣相中苯之分壓約為? (A) 304 mm-hg (B) 393 mm-hg (C) 456 mm-hg (D) 509 mm-hg 第 6 頁
43. 填充塔之操作中, 在相同氣體流率時, 下列液體流量皆小於氾溢速度, 則何者在塔中壓力降最大? (A) 0 L/min (B) 2 L/sec (C) 40 L/min (D) 60 L/hr 44. 一化學實驗課程進行四氯化碳 - 水溶液的萃取實驗 有 100 ml 水溶液, 內溶有 10 g 的碘 ; 另有四氯化碳 40 ml, 每次取 20 ml 加入水溶液中達平衡並分離之, 分兩次完成萃取操作 已知碘在四氯化碳與水中的分佈係數為 50 試問水溶液中剩餘的碘有多少 g? (A) 0.041 g (B) 0.052 g (C) 0.083 g (D) 0.451 g 45. 已知 30 C 時水的飽和蒸汽壓為 4.0 kpa, 若 1.0 atm 30 C 時, 某空氣中所含水蒸汽之分壓為 3.0 kpa, 則該空氣的相對濕度為若干 %? (A) 75% (B) 70% (C) 67% (D) 65% 46. 將一濕物料在恆速期乾燥, 含水率由 0.4 降至 0.2 需 30 分鐘, 乾燥面積為 0.1 m 2, 且為單面乾燥 ( 若將濕物料在 120 C 烘箱乾燥至恆重, 重量為 40 公斤 ), 則恆速期乾燥速率約為? (A) 170 kg/m 2.hr (B) 160 kg/m 2.hr (C) 150 kg/m 2.hr (D) 140 kg/m 2.hr 47. 固體顆粒可通過 8 號篩而留在 10 號篩上的物料表示法為下列何者? (A) 8 + 10 (B) 8 0 (C) + 8 0 (D) + 8 + 10 48. 錐櫃類分器用於下列何者? (A) 氣 - 氣分離 (C) 固 - 液分離 (B) 固 - 固分離 (D) 液 - 氣分離 49. 浮選是利用固體之何種物性的差異來將固體分離歸類? (A) 大小 (B) 溶解度 (C) 可濕性 (D) 密度 50. 下列何種方法無法改善攪伴槽漩渦打轉現象? (A) 旋轉軸側伸 (B) 增大轉速 (C) 旋轉軸偏心 (D) 裝設檔板 第 7 頁