類 別 : 化 工 製 程 節 次 : 第 二 節 科 目 : 1 . 化 工 熱 力 學 2 . 化 學 反 應 工 程 學

全文

(1)

1.化工熱力學 2.化學反應工程學 第 1 頁,共 4 頁

經濟部所屬事業機構 108 年新進職員甄試試題

類 別 : 化 工 製 程 節 次 : 第 二 節 科 目 : 1 . 化 工 熱 力 學 2 . 化 學 反 應 工 程 學

注 意 事 項

1.本試題共 4 頁(A3 紙 1 張)。

2.可使用本甄試簡章規定之電子計算器。

3.本試題為單選題共 50 題,每題 2 分,共 100 分,須用 2B 鉛筆在答案卡畫記作答,於本 試題或其他紙張作答者不予計分。

4.請就各題選項中選出最適當者為答案,各題答對得該題所配分數,答錯或畫記多於 1 個 選項者,倒扣該題所配分數 3 分之 1,倒扣至本科之實得分數為零為止;未作答者,不 給分亦不扣分。

5.本試題採雙面印刷,請注意正、背面試題。

6.考試結束前離場者,試題須隨答案卡繳回,俟本節考試結束後,始得至原試場或適當處 所索取。

7.考試時間:90 分鐘。

3

[B] 1. 1 莫耳理想氣體,於 25 ℃,對著 1 atm 大氣,自10 L 膨脹到 15 L,請問作功多少cal?

[ R = 0.082 (atm・L)/(gmol・K),1 atm・L = 24.22 cal ]

(A) -242.2 (B) -121.1 (C) -60.5 (D) -24.22

6

[A] 2. 真實氣體在何種溫壓條件下最接近理想氣體?

(A)低壓高溫 (B)低溫低壓 (C)高壓高溫 (D)高壓低溫

9

[D] 3. 理想氣體可逆絕熱過程 PV

k

= 常數,k = Cp/Cv,若 Cv 已知,請問 k 值可否求解?

(A)需知道氣體成分才能求解 (B)需知道系統溫度才能求解 (C)過程為可逆絕熱,所以無法求解 (D)資訊足夠,可求解

12 [C] 4. 水在正常沸點下沸騰為水蒸汽,下列何者正確?

(A) ∆H < 0,∆S < 0 (B) ∆H < 0,∆S > 0 (C) ∆H > 0,∆S > 0 (D) ∆H > 0,∆S < 0

15 [A] 5. 2 莫耳水蒸汽可逆絕熱膨脹 20 公升,其 ∆S 為多少 cal/K?

(A) 0 (B) 2 (C) 20 (D) 40

18 [C] 6. 內能(E)、焓(H)、壓力(P)、體積(V)、熱(Q)與功(W)之關係,下列何者正確?(系統自外界吸

熱,Q為正值。系統對外界作功,W為負值)

(A) ∆H = E + PV,∆E = Q + W (B) ∆H = E + PV,E = Q + W (C) H = E + PV,∆E = Q + W (D) H = E + PV,E = Q + W

21 [B] 7. 下列何者為路徑函數?

(A)自由能(G) (B)功(W) (C)熵(S) (D)焓(H)

24 [B] 8. 於大氣下,將高溫10 g 鐵水倒入室溫鐵鍋內,下列何者之總熵變化可判定系統為自然程序?

(A)水 (B)鐵 + 大氣 (C)鐵 + 水 (D)鐵 + 水 + 大氣

1

[B] 9. 某工廠欲回收10 km、12 吋管內乙烯,管內乙烯溫度為 25 ℃,壓力為 25 kgf/cm

2

,請問尚須 何種資訊才能估算回收重量?

(A)黏度(μ) (B)壓縮因數(Z) (C)回收端壓力 (D)熱膨脹係數

4

[D] 10. 凡德瓦爾方程式 P + = ,請問下列何者有誤?

(A) 是用來校正真實氣體占有體積 (B) H

2

的b 值小於 O

2

(C) 是用來校正真實氣體分子間吸引力 (D) H

2

的b 值大於 O

2

【請翻頁繼續作答】

(2)

1.化工熱力學 2.化學反應工程學 第 2 頁,共 4 頁

7

[B] 11. 1 kg、120 ℃ 水蒸汽於常壓下冷凝成 50 ℃ 水,請問冷媒需帶走多少熱?

(水比熱 4 KJ/(kg・K),100 ℃ 水汽化熱 2257 KJ/kg,100 ~ 120 ℃ 水蒸汽比熱 2 KJ/(kg・K)) (A) 1064 J (B) 2497 J (C) 5034 J (D) 6425 J

10 [B] 12. 室溫水在絕熱密閉容器內汽化,水的溫度會如何變化?

(A)不變 (B)下降 (C)上升 (D)先上升後下降

13 [B] 13. 某壓力下,於導熱極佳之開放容器加熱 8 分滿水,請問下列何者有誤?

(A)沸騰前,水溫持續上升 (B)水於 100 ℃ 開始沸騰

(C)沸騰後水溫維持恆定直到水完全汽化 (D)若容器完全密閉,沸騰可能消失

16 [C] 14. 最難液化的氣體為何?

(A) H

2

(B) O

2

(C) He (D) N

2

19 [A] 15. 於一內含無摩擦活塞的絕熱柱筒中,請問能量可否以功的形式傳給不可壓縮流體?

(A)不可能 (B)可能 (C)需視活塞樣式而定 (D)需視流體組成而定

22 [D] 16. 比較 Raoult 定律與 Henry 定律,請問下列何者有誤?

(A)依據 Henry 定律,成分 A 在溶液上的蒸汽壓正比於成分 A 在溶液中的莫耳分率 (B)依據 Raoult 定律,成分 A 在溶液上的蒸汽壓正比於成分 A 在溶液中的莫耳分率 (C)一般而言,Raoult 適用於稀溶液的溶劑

(D)一般而言,Henry 適用於稀溶液的溶劑

25 [C] 17. 標準狀態 0 ℃,1 atm 理想氣體體積約為多少?

(A) 22.4 L (B) 24.4 L (C) 22.4 L/gmol (D) 22.4 m

3 2

[A] 18. 某溫度下的純物質,當壓力低於其溫度對應之飽和壓力,則物質狀態為何?

(A)過熱蒸汽 (B)液體 (C)飽和蒸汽 (D)超臨界流體

5

[B] 19. A及B兩純液體混和成理想溶液,對混合過程之描述,下列何者正確?

(A) ∆V = 0,∆H < 0 (B) ∆V = 0,∆H = 0 (C) ∆V = 0,∆H > 0 (D) ∆V > 0,∆H = 0

8

[C] 20. 已知標準反應焓:

a. C + O

2

(g) CO

2

(g) ∆H

o rxn

= -393.5 KJ/mol b. H

2

(g) + 1/2O

2

(g) H

2

O(l) ∆H

o rxn

= -285.8 KJ/mol c. 2C

2

H

2

(g) + 5O

2

(g) 4CO

2

+ 2H

2

O(l) ∆H

o rxn

= -2598.8 KJ/mol 求 C

2

H

2

的標準生成焓?

(A) 1919.5 KJ/mol (B) 1526 KJ/mol (C) 226.6 KJ/mol (D) 620.1 KJ/mol

11 [D] 21. 作用於相同的最高溫度與最低溫度之間,郎肯循環與卡諾循環的熱效率何者較高?

(A)兩者相同 (B)無法比較 (C)郎肯循環 (D)卡諾循環

14 [A] 22. 壓縮機使用多級(multi-stage)壓縮完成所需壓力比,級間有中間冷卻器,關於冷卻器使用之目的

,下列敘述何者有誤?

(A)增加壓縮量 (B)減少壓縮機耗電

(C)避免壓縮機出口溫度過高 (D)減少壓縮機所需的功

17 [B] 23. 封閉系統中有氣液兩相,下列何者代表相平衡?

(A)兩相內能相同 (B)兩相化勢相同 (C)兩相熵相同 (D)兩相焓相同

20 [D] 24. 右圖中何者為臨界點?

(A) d (B) c (C) b (D) a

a c

b d

P

V

(3)

1.化工熱力學 2.化學反應工程學 第 3 頁,共 4 頁

23 [A] 25. 黏度為流體抵抗流動程度的一種度量,下列何者正確?

(A)液體黏度隨溫度上升而降低,稀薄氣體黏度隨溫度上升而上升 (B)液體黏度隨溫度上升而降低,稀薄氣體黏度隨溫度上升而降低 (C)液體黏度隨溫度上升而上升,稀薄氣體黏度隨溫度上升而降低 (D)液體黏度隨溫度上升而上升,稀薄氣體黏度隨溫度上升而上升

28 [D] 26. 某化學反應A → B,其半生期與反應物A初濃度成反比,則反應完成90 %的時間 與反應完成

50 %的時間 之間的關係是?

(A) = 2 (B) = 4 (C) = 7 (D) = 9

31 [B] 27. 關於化學反應級數的敘述,下列何者正確?

(A)只有基本反應的反應級數是正整數 (B)反應級數可以通過實驗確定

(C)反應級數不會小於零 (D)催化劑不會改變反應級數

34 [D] 28. 關於觸媒的敘述,下列何者正確?

(A)反應前後本身會產生變化 (B)反應溫度不變,觸媒可以改變平衡常數 (C)固體觸媒之使用不用考慮其穩定性 (D)觸媒可以加快化學反應之反應速率

37 [A] 29. 在定溫定壓,某化學反應

+ = 0時,!

",

= 800 k&

'

= 40 s時,!

",

= 400 k&

'

= 80 s時,!

",

= 200 k&

'

)

= 120 s時,!

",)

= 100 k&

'

,下列敘述何者有誤?

(A)反應級數為零級 (B)

與初壓力無關 (C)半生期為40 s (D)反應速率常數為0.0173 s

+ 40 [C] 30. 關於化學反應的敘述,下列何者正確?

(A)放熱反應時,溫度越高,轉化率越高 (B)由平衡常數可以得知特定時間之反應程度 (C)平衡常數會受反應溫度影響 (D)觸媒可以改變化學反應的平衡轉化率

43 [B] 31. 某一級化學反應 A → B,其半生期為15分鐘,請計算反應物A反應掉90 %所需時間約為幾分鐘?

(A) 20分鐘 (B) 50分鐘 (C) 100分鐘 (D)無法確定

46 [C] 32. 下列敘述何者正確?

(A)化學反應中加入抑制劑,目的在抑制選擇性、增加活性 (B)一般而言,溫度越高觸媒活性越好、且可改善選擇性 (C)改變溫度是控制觸媒活性與選擇性的有效方法

(D)觸媒只會加速正反應速率,不會改變逆反應速率

49 [C] 33. 關於化學反應速率常數k,下列敘述何者有誤?

(A)活化能越大,提高反應溫度,k值會變大 (B)觸媒可以改變k值 (C)活化能越大,則k值越大 (D) k值大小與溫度有關

26 [A] 34. 將乙烷(C - .

)完全燃燒時,CO 的生成速率為0.2莫耳/分,則乙烷的消耗速率為多少莫耳/分?

(A) 0.1 (B) 0.2 (C) 0.5 (D) 0.6

29 [C] 35. 已知化學反應2 → 2 + 0的反應機構如下:(1) →

+ (慢);(2) + + 0 (快),則

其速率方程式為何?

(A) R = k2 32 3 (B) R = k2 32 3 (C) R = k2 3 (D) R = K2 3203

32 [A] 36. 某化學反應為2A + 2B → 0 + ,且其為該化學反應之速率決定步驟,在定溫下,當2 3增加

為原來的2倍,2 3減為原來的0.25倍時,則反應速率會變為原來的多少倍?

(A) 0.25 (B) 0.50 (C) 0.75 (D) 1.50

35 [C] 37. 氣態A原子間結合反應

+ 為二級反應,其反應速率常數k = 5.0 × 10

8

9

+

:

+

在25 ℃時,若A原子之初濃度為0.085 M,則2分鐘後A原子之濃度為多少M?

(A) 1.7 × 10

+ ;

(B) 3.4 × 10

+ ;

(C) 1.7 × 10

+

(D) 3.4 × 10

+ 38 [B] 38. 關於各級化學反應之半生期的敘述,下列何者有誤?

(A)半生期與反應速率常數有關 (B)半生期與溫度無關

(C)一級反應的半生期與反應物初濃度無關 (D)零期反應的半生期與反應物的初濃度有關

【請翻頁繼續作答】

(4)

1.化工熱力學 2.化學反應工程學 第 4 頁,共 4 頁

41

[C] 39. 關於固體觸媒的敘述,下列何者有誤?

(A)積碳會影響固體觸媒的活性

(B)分子篩的孔洞可控制大小不同的分子在觸媒表面之停留時間,使特定分子被反應 (C)所有固體觸媒皆須具有孔洞結構來產生大的反應面積

(D)大多數固體觸媒的活性會隨時間降低,如發生中毒或老化等

44

[C] 40. 關於反應器的敘述,下列何者有誤?

(A)流體化床反應器(fluidized bed reactor)屬非勻相反應器

(B)在工業上應用,用來生產昂貴化學品會使用批式反應器(batch reactor) (C)柱流反應器(plug-flow reactor)在不同位置成分會不同但轉化率相同 (D)反應動力學實驗研究時,批式反應器常被用來研究勻相反應

47 [D] 41. 關於零級反應的敘述,下列何者有誤?

(A)半生期與反應物初濃度成正比 (B)反應速率常數k的單位為(濃度/時間) (C)反應物濃度與時間為線性關係 (D)反應速率會因反應物初濃度改變而改變

50 [D] 42. 某放射同位素的衰變為一級反應,已知其半衰期

= 3天,則經過9天後,所剩餘同位素物

質的量為m,與原來同位素物質的量= 之關係為何?

(A) m = = 3 (B) m = = 4 (C) m = = 6 (D) m = = 8

27 [A] 43. 在定溫下,某一化學反應 →

+ 0,在反應前系統內只有A,初濃度為2 3 ,反應進行1分

鐘時,2 3 =

)

;

2 3 ,反應進行3分鐘時,2 3 =

;

2 3 ,則其反應級數為幾級?

(A)零級反應 (B)一級反應 (C)二級反應 (D)三級反應

30 [C] 44. 某一化合物的分解為二級反應,在25 ℃時,其初濃度為0.100 M,經過2.5小時後,濃度降為

0.050 M,則在此溫度下該反應之反應速率常數為多少 L =AB ∙ ℎE

(A) 2.5 (B) 3.5 (C) 4.0 (D) 5.0

33 [B] 45. 某一化學反應為一級反應,反應物濃度以2 3表示,下列敘述何者有誤?

(A)反應速率常數的單位為(時間)

-1

(B)半生期與反應物初濃度成正比 (C)半生期與反應速率常數成反比 (D)以ln2 3對時間作圖可得一直線

36

[C] 46. 化學反應 2A → 3 的速率方程式為:−

H2"3

HI

= J 2 3 2 3

+

或 +

H2K3

HI

= J 2 3 2 3

+

,則反應速 率常數J 與J 的關係為何?

(A) 2k = 3J (B) J = J (C) 3J = 2J (D) −3J = 2J

39 [B] 47. 有一化學反應式 aA + bB ⇄ cC,已知 a < b < c,則反應速率常數 J "

、J

K

與J

Q

的關係為何?

(A)

R S

'

<

R T

U

<

R V

W

(B) J

"

< J

K

< J

Q

(C) J

"

> J

K

> J

Q

(D)

R S

'

>

R T

U

>

R V

W

42 [C] 48. 某一化學反應A + B → C + D,實驗測得反應物A的變化與時間之數據如下表,請計算其反應

速率為多少M :

2 3 9 2.3300 2.0735 1.7900

t : 0 95 200

(A)1.35 × 10

+;

(B) 1.35 × 10

+)

(C) 2.70 × 10

+)

(D) 2.70 × 10

+

45 [C] 49. 某一級化學反應A → B,在定溫下進行15分鐘後,反應物反應掉20 %,請問反應物A反應掉50 %

約需要多少分鐘?

(A) 41.6 (B) 43.6 (C) 46.6 (D) 48.6

48 [D] 50. 關於化工製程的敘述,下列何者有誤?

(A)異構化製程可以提高油品的辛烷值 (B)重油脫硫製程須耗用氫氣

(C)觸媒裂解製程可將重質油料裂解為汽油 (D)觸媒重組製程無法生產芳香烴原料

數據

Updating...

參考文獻

Updating...

相關主題 :