第一階段2007鍾靈化學筆試試題 / 解答

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2007鍾靈化學創意競賽筆試試題

－作答注意事項－

考試時間：60 分鐘

作答方式：選擇題用深色筆，在「答案卷」題號旁的線上作答，修正時

應擦拭清楚，切勿潦草

說明：下列資料，可供回答問題之參考

一、元素週期表(1~36 號元素) 1 2 H He 1.0 4.0 3 4 5 6 7 8 9 10 Li Be B C N O F Ne 6.9 9.0 10.8 12.0 14.0 16.0 19.0 20.2 11 12 13 14 15 16 17 18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 23.0 24.3 27.0 28.1 31.0 32.1 35.5 40.0 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.1 40.1 45.0 47.9 50.9 52.0 54.9 55.8 58.9 58.7 63.5 65.4 69.7 72.6 74.9 79.0 79.9 83.8

二、理想氣體常數 R = 0.0820 L atm K-1 mol-1 = 8.31 J K-1 mol-1 三、光能 E = hν = hc/λ ；頻率ν；波長λ；光速 c = 3.0 x 108 m s-1； Planck’s 常數 h = 6.626 x 10-34 J s 1 eV = 1.602 x 10-19 J 四、指示劑變色範圍的（pH 值）指示劑名稱變色範圍pH 值甲基紅 4.8-6.0 溴瑞香草酚藍 6.0-7.6 酚酞 8.2-10.0

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第壹部分：單一選擇題（佔七十分）

說明：第1至35題，每題選出一個最適當的選項，畫記在答案卡之「選擇題答案區」。

每題答對得2分，答錯或畫記多於一個選項者倒扣1/4題分，倒扣到本部分之實得分數為零為止，未作答者，不給分亦不扣分。

1.水中的微生物會轉化水中的有機物(如C6H10O5)為CO2與H2O，在這過程中所需氧氣的量，稱為生化需氧量(BOD)。試問要使水中的 1 莫耳的C6H10O5完全轉化成CO2與H2O需要幾個莫耳的氧氣？ (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 6 2.下雪天，常在積雪的地面灑鹽，其目的是什麼？ (A)使雪凝固 (B)使雪融化 (C)使雪昇華 (D)使雪氣化 3.下列有關酸雨的敘述，何者是錯誤的？ (A) SO2的主要來源是石油及煤碳的燃燒

(B) 酸雨是空氣中含NO2與SO2氣體與雲中H2O反應生成 (C) 因空氣中含有CO2，所以酸雨的定義是pH值>5.6 的雨水 (D) 酸雨會侵蝕水成岩的外表及使植物枯萎 4.下列物質，何者的熔點最高？ (A) HCl (B) Cl2 (C) CCl4 (D) KCl 5.氣體 X 自一容器中擴散至 2 L 體積需時 20 秒。同温同壓下，氧氣自同一容器中擴散至 2 L 體積時需80 秒，則此 X 氣體之分子量為何？ (A) 2 (B) 4 (C) 16 (D) 64 6.葉綠素中含有下列何種金屬離子？ (A) Fe2+_{(B) Ca}2+_{(C) Mg}2+_{(D) Zn}2+ 7.蛋白質形成螺旋或褶板結構，何者為其主要作用力？ (A)離子鍵 (B)共價鍵 (C)氫鍵 (D)雙硫鍵

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8.超導體為具有零電阻及反磁性的物質。以Y2O3、BaCO3及CuO為原料，經研磨燒結可製備成高溫超導物質YBa2Cu3Ox。現欲合成0.50 莫耳此高溫超導物，依化學計量比例，需取Y2O3、BaCO3 及CuO的莫耳數依序分別為多少？ (A) 0.50 : 0.50 : 0.50 (B) 0.50 : 0.25 : 0.17 (C)0.25 : 0.50 : 1.5 (D) 0.25 : 1.0 : 1.5 9.下列關於葡萄糖的敘述，何者不正確？ (A) 血糖是指血液中的葡萄糖 (B) 蔗糖水解得到的單糖是葡萄糖 (C) 葡萄糖經酵母菌催化，可生成乙醇和二氧化碳 (D) 葡萄糖加氫氣還原，可生成多元醇 10.酒醉駕車的認定標準是根據呼氣中酒精含量之測定。下列溶液中，何者最適宜用來檢測酒精？ (A) AgNO3的氨水溶液 (B) Mn(NO3)2之酸性溶液 (C) K2Cr2O7之酸性溶液 (D) CuSO4和酒石酸的鹼性溶液 11.下列各物質的工業製程，何者採用電解法？ (A) 溴 (B) 氟 (C) 溴、氟 (D) 矽、磷 12.下列有關大氣性質的敘述，何者正確？ (A)大氣中的氧氣可經由植物之呼吸作用而產生 (B)大氣中的臭氧層之溫度，隨離地面高度之增加而降低 (C)閃電可促使大氣中氮氣與氧氣反應，生成氮的氧化物 (D)大氣中的惰性氣體中，以氦的含量最多 13.在常溫常壓下，將 2 莫耳氫氣和 1 莫耳氧氣混合，並無化學反應發生，其主要原因為何？ (A)反應平衡常數太小 (B)反應的活化能太高 (C)反應物濃度過低 (D)反應為放熱反應 14.下列各對化合物，何者互為異構物？ (A)甲醇及乙醚 (B)乙醛及丙酮 (C)正己烷及環己烷 (D)醋酸及甲酸甲酯

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15.下列原子或離子，游離移去一個電子時，何者所需能量最大？ (A) Na+ (B) F (C) F- (D) Ne 16.下列何者為非極性之直線形分子？ (A) O3 (B) SO2 (C) CO2 (D) NO2 17.人體内有微量NO，並具有重要生理作用。下列關於NO的敘述，何者不正確？ (A)NO分子為極性共價 (B)NO是造成光化學烟霧的因素之一 (C)NO分子含有π-鍵 (D)NO不含有未配對電子 18.原子軌域中量子數為 n，則此層共有多少個軌域？ (A) n (B) 4n (C) n2_{(D) 2n}2 19.丙酮的中心碳原子是以什麼軌域形成共價鍵？ (A) sp (B) sp2_{(C) sp}3_{(D) s} 20.將分別含有Cr3+、Ag+和Hg2+溶液的三個電解槽串聯，通電後析出的Cr、Ag和Hg三種金屬之莫耳數依序為何？ (A) 2 : 6 : 3 (B) 3 : 1 : 2 (C) 1 : 3 : 2 (D) 6 : 2 : 3 21.下列化合物，何者可被氧化成酮類化合物？ (A)乙醇 (B)2-丙醇 (C)2-甲基-2-丙醇 (D)丙醛 22.下列化合物的結構，何者為平面分子？ (A)甲苯 (B)乙烯 (C)丙烯 (D)環己烷 23.H2O, NH3, BeH2三種分子，其鍵角的大小順序為何？

(A) BeH2 ＞ NH3 ＞ H2O (B) BeH2 ＞ H2O ＞ NH3 (C) NH3 ＞ H2O ＞ BeH2 (D) NH3 ＞ BeH2 ＞ H2O 24.下列聚合物，何者不含醯胺鍵？

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25.根據下述的核反應，下列有關產物甲的敍述，何者正確？ V 53 23 → −01e ＋甲 (A)甲有 22 個電子 (B)甲的最高氧化數是+4 (C)甲的原子核有 28 個中子 (D)甲的價層電子組態為 3d5 4s1 26.靜脈注射時，常用食鹽水溶液調整注射液的濃度。下列何種溶液性質是其主要考量？ (A)導電度 (B)凝固點 (C)滲透壓 (D)溶解度 27.將 1 x 10-5 M鹽酸水溶液以純水稀釋一千倍後，其pH值為何？ (A) 8 (B) 略大於 7 (C) 略小於 7 (D) 5 28.烯類分子H2C=C=CH2中，兩側的碳原子和兩個氫原子形成CH2平面，左右的兩個CH2平面，在空間中的夾角是幾度？ (A) 0° (B) 45° (C) 60° (D) 90° 29.鹵素元素是以共價分子狀態存在。下列何者的解離能最大？ (A) F2 (B) Cl2 (C) Br2 (D) I2 30.鹼金族與水、空氣皆易反應，故一般常保存於礦物油中。下列何者與水的反應最為劇烈？ (A) Li (B) Na (C) K (D) Rb 31.室溫下將某一含 0.1M NaCl 的 100 mL 水溶液放置於一無蓋的細口椎形瓶中，溫度和壓力保持不變，靜置一天後，則此溶液的水蒸氣壓會產生下列何種變化？ (A)逐漸增加 (B)逐漸減少 (C)保持不變 (D)先增加然後突然劇減 32-35 為題組. 反應A Æ 2 B + C 的反應速率定義為–Δ[A]/Δt。 _[A] 時間在25 °C時，其速率常數k為 5.0 x 10-2 mol/L · s。初濃度 [A]₀ = 1.0 x 10-3 M，A的濃度[A]對時間的變化如右圖所示: 32.此反應在 5 分鐘後的反應速率(mol/L·s)為何？ (A) 5.0 x 10-2 (B) 2.5 x 10-2 (C) 1.0 x 10-2 (D) 1.0 x 10-3

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33.此反應的半衰期時間(s)為何？ 33.此反應的半衰期時間(s)為何？ (A) 1.0 x 10-2 (B) 1.0 x 10-3 (C) 5.0 x 10-2 (D) 5.0 x 10-4 [A] 時間 34.若將反應速率定義為 Δ[B] /Δt，則其速率常數 k’(mol/L·s)為何？ 34.若將反應速率定義為 Δ[B] /Δt，則其速率常數 k’(mol/L·s)為何？ (A) 5.0 x 10-2 (B) 2.5 x 10-2 (C) 1.0 x 10-3 (D) 1.0 x 10-1 35.若採取下列何種方法，則濃度-時間的關係將改變為如右圖虛線所示。 35.若採取下列何種方法，則濃度-時間的關係將改變為如右圖虛線所示。 (A) 升高温度 (B)增加 A 的濃度 (A) 升高温度 (B)增加 A 的濃度 (C)加入催化劑 (D)增加體積 (C)加入催化劑 (D)增加體積

第貳部份：單一選擇題（佔三十分）

說明：第36至45題，每題選出一個最適當的選項，畫記在答案卡之「選擇題答案區」。每題答對得3分，答錯或畫記多於一個選項者倒扣1/4題分，倒扣到本部分之實得分數為零為止，未作答者，不給分亦不扣分。說明：第36至45題，每題選出一個最適當的選項，畫記在答案卡之「選擇題答案區」。每題答對得3分，答錯或畫記多於一個選項者倒扣1/4題分，倒扣到本部分之實得分數為零為止，未作答者，不給分亦不扣分。 (A) 1.0 x 10-2 (B) 1.0 x 10-3 (C) 5.0 x 10-2 (D) 5.0 x 10-4 (A) 5.0 x 10-2 (B) 2.5 x 10-2 (C) 1.0 x 10-3 (D) 1.0 x 10-1 [A] 時間 36.以氫離子型陽離子交換樹脂處理 10 毫升的氯化鈣溶液，交換後所得的洗液，需用 0.1M 氫氧化鈉溶液11.25 毫升中和。則原溶液中氯化鈣的濃度(M)應為多少？ (A) 0.100 (B) 0.113 (C) 0.089 (D) 0.056 37.汽車的安全氣囊是利用疊氮化鈉(NaN3)的自身氧化還原分解反應，迅速產生氮氣而充氣，以達到保護駕駛的目的。若在常溫常壓下，要產生73.5 公升的氮氣，則需完全分解多少克的 NaN3？ (A) 6.5 (B) 65 (C) 130 (D) 260 38.有機分子C6H14共有幾種結構異構物？ (A) 4 (B) 5 (C) 6 (D) 7

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39.己知下列反應， C( s) + 2 H2(g) → CH4(g) △H1 = -18 kcal C(s) + O2(g) → CO2(g) △H2 = -94 kcal H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) △H3 = -68 kcal 則CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l) 之反應熱(kcal)為何？ (A) -212 (B) -180 (C) -144 (D) -100 40.下列反應在 150℃時之平衡常數Kc為1.21 x 102： I_2(g) + Br_2(g) 2 IBr_(g) 在此溫度下，分別將0.00195 莫耳的I2和Br2置入5.0 升真空容器中，並待反應達平衡。下列甲~丁為此反應的相關敘述：甲:在相同溫度時此反應之Kp值為1.21 x 102 乙:當反應達平衡時，反應物組成為[I2] =[Br2] = 6 x 10-5 M 丙:當反應達平衡時，生成物組成為[IBr] = 1.20 x 10-4 M 丁:若加入 0.05 莫耳的I2於反應中，則反應將向右移動，即向有利於產物IBr的一方移動，此時濃度平衡常數大於1.21 x 102 上列敘述中，何者正確？ (A)甲、乙 (B)乙、丙 (C)乙、丙、丁 (D)甲、乙、丁 41.在標準狀況下，於兩個相同密閉的1升容器中，分別裝入N2和SF6氣體。下列甲~戊為此系統的相關敘述：甲:兩氣體分子的平均速率相同乙:兩氣體分子的平均動能相同丙:SF6具有較大的密度丁:兩者具有相同的原子數戊:假若在兩容器各鑽一孔徑相同的針孔，N2逸散速率較快。上列敘述中，何者正確？ (A)甲、乙、丙 (B)乙、丙、丁 (C)乙、丙、戊 (D)丙、丁、戊

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42.在 25℃時，草酸鈣(CaC2O4)的溶解度為 6.4 x 10-3克⁄升，下列甲~戊為此系統的相關敘述，下列有關的敘述：甲:在 25℃時，草酸鈣的溶解度積Ksp為6.1 x 10-5 乙:在 50℃時，草酸鈣的Ksp會比在25℃時大丙:根據勒沙特列原理，添加CaC2O4會使溶解反應向右進行，增加溶解度丁:若將草酸鈣置於 0.10M的氯化鈣溶液中，則其溶解度降低為 2.5 x 10-8 M 戊:將 50.0 毫升 0.0025M的氯化鈣，加入 50.0 毫升 1.0 x 10-5 M的草酸鈉中，則會有草酸鈣沉澱產生上列敘述中，何者正確？ (A)甲、丙、丁 (B)甲、丁、戊 (C)乙、丙、戊 (D)乙、丁、戊 43.根據以下反應及反應熱： 2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g) 　△H＝ -514.2 kJ 下列甲~丁為可能的改變因素：甲:體積增大乙:溫度增加丙:移去CO2 丁:加入N2 上述變因中，何者會使反應向右移動？ (A)僅有甲 (B)僅有丙 (C)甲和乙 (D)丙和丁 44.在酸性條件下，以二鉻酸鉀溶液作為陰極電解液，欲將 10.4 克的鉻電鍍到陰極表面。假設電解電流是10.0 安培，則需要多少分鐘才能完成電鍍？ (A) 32.2 (B) 64.3 (C) 128.7 (D) 193.0 45.在下列鹽類的水溶液中添加氫離子，何者的溶解度不會增加？ (A) AgS2 (B) CdCO3 (C) PbI2 (D) Ca3(PO4)2