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 104 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，前 25 題每題各 1.5 分、其餘 25 題每題 2.5 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。
[A] 1. 兩種理想溶液在一定溫度、壓力下，混合成均勻溶液，下列敘述何者正確？
(A)混合之焓變化(Δ 等於0 (B)混合之自由能變化(Δ 等於0 (C)混合會有熱變化 (D)混合會有體積變化
[B] 2. 0.4莫耳理想氣體A與0.6莫耳理想氣體B，在一定溫度、壓力下混合，其混合自由能變化 (Δ 之計算式為何？( , ：莫耳數； , ：莫耳分率)
(A) (Δ (B) (Δ
(C) Δ (D) (Δ
[C] 3. 一個氣體的內能(U)、熱含量(H)、熵(S)、自由能(G)、溫度(T)、壓力(P)與體積(V)之關係，下 列何者有誤?
(A) dU=TdS-PdV (B) dH=TdS+VdP (C) dG=PdV-SdT (D) dH=dU+d(PV) [B] 4. 下列何者不是狀態函數(state function)？
(A) G(自由能) (B) Q(熱) (C) H(熱含量) (D) U(內能)
[C] 5. 1莫耳理想氣體從溫度T1變化至T2，壓力P1變化至P2，其熵變化之計算式，何者正確？
(A) ΔS C (B)ΔS C
(C) ΔS C (D)ΔS C
[C] 6. 在一定壓力下，理想氣體之自由能G(Gibbs free energy)隨溫度上升而如何？
(A)增加 (B)不變 (C)減少 (D)先增後減
[D] 7. 將1 Kg、80 ℃銅丟進10 Kg、20 ℃之水中，整個系統與外界絕熱，下列敘述何者有誤？
(A)銅的熵減少 (B)水的熵增加 (C)整個系統的熵增加 (D)整個系統的熵不變 [A] 8. 苯與甲苯在1 atm下，達到汽液相平衡，請用相律(phase rule)計算此系統之自由度有多少？
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 [B] 9. 關於理想氣體之敘述，下列何者有誤？
(A)沒有分子間作用力 (B)可以液化 (C)分子不占體積 (D)常溫常壓下分子會運動
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[D] 10. 3莫耳水在0℃下凝固成冰，若水的凝固熱為1440 cal/mole，求水凝固成冰之熵變化量(∆S)為多 少cal/K？
(A) 5.3 (B) 15.8 (C) -5.3 (D) -15.8 [D] 11. 關於熱力學第二定律之敘述，下列何者有誤？
(A)熱無法完全轉變為功，必有熱損失 (B)無外力下，熱無法由低溫傳至高溫 (C)孤立系經由自然過程，其熵值增加 (D)所有自然過程皆為可逆
[A] 12. 理想氣體經可逆絕熱過程，從溫度T1變化至T2，壓力P1變化至P2，體積V1變化至V2，其TPV 之關係式，何者有誤？
(A) (B) (C) / (D) /
[B] 13. 有一化學反應式a A + b B → c C + d D，a、b、 c、d是化學計量係數，已知A反應速率為
，若上列反應式一同除以a，即反應式變為A + b/a B → c/a C + d/a D，則A反應 速率式變為下列哪一項？
(A) (B) (C) (D)
[B] 14. 反應動力學試驗：一反應 a A + b B →c C，數據縱座標ln( )，橫座標為lnCA做圖，其結果 為一直線。以下何者正確？( ：反應速率，CA：反應物Ａ之濃度)
(A)截距為產物C濃度 (B)直線斜率代表反應物A之反應級數
(C)截距為反應物A半生期 (D)斜率與反應物A之化學計量係數 a 必相等 [D] 15. 催化劑使用於某一化學反應，下列各項特性何者與之無關？
(A)反應機構 (B)反應速率 (C)活化能 (D)分子動能分佈曲線 [C] 16. 阿瑞尼亞士反應式(Arrhenius equation)為 ∙ ，式中 與下列那項最有直接關係？
(Ea：活化能、R：氣體常數、T：溫度)
(A)反應時間 (B)反應物濃度
(C)反應物的碰撞頻率和方向 (D)活化能
[B] 17. 某反應，無論反應物初始濃度為多少，在相同時間和溫度時，反應物消耗的濃度為定值，此 反應是幾級反應？
(A)負級反應 (B)零級反應 (C)一級反應 (D)二級反應 [D] 18. 氣相(gas phase)反應A + 2B → 2C，該反應為幾級？
(A)零級反應 (B)一級反應 (C)二級反應 (D)需實驗確定 [A] 19. 下列何者不是固體觸媒反應流程？
(A)硫酸烷化反應器 (B)固定床反應器 (C)移動床反應器 (D)流體化床反應器 [D] 20. 下列敘述何者正確？
(A)水表面張力隨溫度上升而升高 (B)液體黏度隨溫度上升而增高 (C)相同分子間吸引力稱為吸附力 (D)肥皂可降低水的表面張力 [C] 21. 對於一級反應的敘述，下列何者正確？
(A)半生期(t1/2)與初始濃度成正比 (B)濃度倒數(1/C)對時間(t)做圖，其圖形為一直線 (C)速率常數單位為(時間)-1 (D)只有一種反應物
[A] 22. 某吸熱反應之反應熱 △H=100 kJ．mole-1，其逆反應的活化能應符合下列何種情況？
(A)可能小於 100 kJ．mole-1，也可能大於100 kJ．mole-1 (B)小於100 kJ．mole-1
(C)大於100 kJ．mole-1
(D)一定大於正反應的活化能
1 . 化 工 熱 力 學 2 . 化 學 反 應 工 程 學 第 3 頁，共 4 頁 [C] 23. 下列敘述何者有誤？
(A)對吸熱反應而言，升高反應溫度T，平衡常數K值會增大 (B)對放熱反應而言，升高反應溫度T，平衡常數K值會減小
(C)對於給定一反應而言，根據Arrhenius 經驗式，在高溫範圍內，反應速率常數k隨溫度的變 化會更敏感
(D)對於活化能(Ea)不同之反應，當溫度增加時，Ea較大的反應速率之增加倍數會比Ea較小者 增加倍數來得大
[D] 24. 當溶液進行蒸餾時，可能發生共沸現象，接近共沸點時不可改用下列何種方法分離？
(A)萃取 (B)吸附 (C)結晶 (D)過濾 [B] 25. 採買新鮮觸媒，必須符合買方優越條件，下列何者有誤？
(A)活性與物性 (B)再生後活性下降，不考慮是否可再生 (C)維持活性高標程度 (D)中毒之影響
[C] 26. 0.4莫耳液體A與0.6莫耳液體B，在300 K溫度下理想混合，已知此溫度之A、B飽和蒸汽壓分 別為2 bar與3 bar，試估算汽相(vapor phase)總壓為多少bar？
(A) 1.0 (B) 2.0 (C) 2.6 (D) 5.0
[C] 27. 有一個兩成分系統在300K、某一組成下之泡點壓力為2 bar，露點壓力為1 bar，當此兩成分系 統在300K、2.5 bar時，其狀態為何?
(A)過熱蒸汽 (B)飽和蒸汽 (C)過冷液體 (D)飽和液體 [B] 28. 一卡諾循環之熱機，在40℃與400℃之間運轉，此熱機最大效率為多少?
(A) 45% (B) 54% (C) 75% (D) 90%
[D] 29. 理想氣體在恆溫下，其內能(U)對體積(V)之關係 為何？
(A) CV (B) R (C) 1 (D) 0
[A] 30. 某液體一大氣壓之沸點為127℃，汽化熱400 cal/g，求此溫度下之汽化過程之自由能變化 ∆G 為多少cal/g？
(A) 0 (B) 1 (C) 3.15 (D) 400
[B] 31. 某真實氣體在溫度400℃、壓力400 atm時之逸壓係數(fugacity coefficient)為0.8，計算此時之逸 壓為多少atm？
(A) 1 (B) 320 (C) 500 (D) 780
[A] 32. 有一真實溶液，其熱力學行為對理想溶液呈正偏差(positive deviation)，下列何者正確？
(A)活性係數大於1 (B)活性係數小於1 (C)活性係數等於1 (D)活性係數等於0
[C] 33. 有一真實氣體，其逸壓係數(fugacity coefficient,φ)與壓縮因子(Z)、壓力(P)之關係，下列何者 正確？
(A) φ 1 (B) φ 1
(C) lnφ 1 (D) lnφ 1
[B] 34. 熱力學之麥斯威爾(Maxwell)關係式，下列何者有誤？
(A) (B) (C) (D)
[D] 35. 在探討溶液熱力學，常使用吉柏斯-杜罕(Gibbs-Duhem)方程式判斷活性係數( 是否有一致性
，液相莫耳組成以 表示，在一定溫度、壓力下，下列寫法何者正確？
(A) ∑ 0 (B) ∑ 1 (C) ∑ 1 (D) ∑ 0
[A] 36. 1莫耳理想氣體在300 K恆溫下，體積由10公升膨脹至30公升，試計算產生最大功為多少焦耳(J)？
(系統對外做功用正值)[可能使用之數據：Ln(3)=1.1，Ln(5)=1.61，Ln(7)=1.95]
(A) 2743 (B) 3685 (C) 4658 (D) 7265
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[C] 37. 某液體在300 K之蒸汽壓為1 bar，400 K之蒸汽壓為3 bar，試計算此液體之汽化熱為多少J/mole？
(A) 2620 (B) 3585 (C) 10975 (D) 12580
[B] 38. 一氣球充飽氣時，半徑可達1 m，試計算氣球從充氣開始至充飽氣，抵抗大氣壓力，需做多 少功(KJ)？(系統對外做功用正值)
(A) 95 (B) 424 (C) 650 (D)785 [A] 39. 某反應從25℃至35℃反應速率加倍，求其活化能為多少Kcal / mole？
[可能使用之數據：Ln(2)=0.693，Ln(3)=1.1，Ln(5)=1.61，Ln(7)=1.95]
(A) 12.6 (B) 14.6 (C) 17.3 (D) 18.2 [D] 40. 下列敘述何者有誤？
(A)空間時間(space time)指處理一反應器體積的進料所需時間 (B)空間速度(space velocity)為空間時間之倒數
(C)平均剩餘時間(mean residence time)指物質在反應器中平均停留時間 (D)氣相反應的平均剩餘時間與空間時間相等
[D] 41. 觸媒對於反應影響之敘述，下列何者有誤？
(A)同時改變正逆反應之速率 (B)同時改變正逆反應之活化能 (C)不會改變平衡常數 (D)會改變反應熱
[B] 42. 某反應進行時，反應物濃度與時間呈線性關係，則此反應之半生期與反應物最初濃度有何關 係？
(A)無關 (B)成正比 (C)成反比 (D)平方成反比
[A] 43. 在25℃氣相反應 → 2 的平衡常數 為0.8 atm，當系統總壓力為多少atm時， 分 解50%？
(A) 0.6 (B) 0.8 (C) 0.85 (D) 0.9
[B] 44. 取1.5 g不揮發物質溶於100 ml 水中，若測得溶液凝固點為 -0.155℃，則此物質為何？(水的凝 固點下降常數 kf = 1.86)
(A) C4H8O4 (B) C6H12O6 (C) C12H22O11 (D) C5H10O5
[A] 45. 溫度為500 K 時，某理想氣體在一定體積下之反應速率常數kc = 20 mole-1．dm3．s-1 ，若改用 壓力表示反應速率時，則此反應速率常數kp 為何？
(A) 4.81 × 10-6 Pa-1∙s-1 (B) 9.62 × 10-6 Pa-1∙s-1 (C) 2.4 × 10-6 Pa-1∙s-1 (D) 1.2 × 10-6 Pa-1∙s-1 [B] 46. 一個併行反應：A→ Y， Ak1 → Z 兩個都是一級反應，下列何者有誤？(k：速率常數，E：活化k2
能，[Y]、[Z]：濃度，t1/2：半生期)
(A) k(總) = k1 + k2 (B) E(總) = E1 + E2 (C) k1 / k2 = [Y] / [Z] (D) t 1/2=ln2/(k1 +k2) [B] 47. 有一化學反應式為三級反應，C與t代表濃度和時間，求反應速率常數單位？
(A) C-1t-1 (B) C-2t-1 (C) C-1t (D) C-1t-2 [B] 48. 下列何種氣體常用來作為B.E.T方法中量測觸媒之比表面積？
(A) He (B) N2 (C) H2 (D) CO2
[A] 49. 在批式反應器中進行液相等溫一級反應A→B，已知反應物A初始濃度CA0 = 1 mole / L，反應 速率表示式-rA = 0.01CA [mole/(L．s)]，求A反應至濃度為0.02 mole/L所需時間為幾秒？
(A) 391 (B) 460 (C) 570 (D) 600 [C] 50. 對於移轉反應(shift reaction)之敘述，下列何者正確？
(A)為脫硫反應 (B)又稱哈伯法
(C) CO與水蒸氣反應成CO2和H2 (D) N2與H2反應成NH3
