經濟部所屬事業機構 107 年新進職員甄試試題 類 別

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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 107 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。

[A或D] 1. 假設二氧化碳、水與 CnH2n 之莫耳生成熱,分別為 Q1、Q2 與 Q3,則1莫耳 CnH2n 之莫耳燃燒 熱應為下列何者?

(A) nQ1+nQ2-Q3 (B) nQ1+2nQ2-Q3 (C) Q3-nQ1-2nQ2 (D) nQ1+nQ2-Q3

6

[D] 2. 下列敘述,何者絕對正確?

(A)固體的溶解度,隨著溫度的上升而增大

(B)不會因加熱而產生化學變化的固體物質,溫度升高時,經液體變化為氣體 (C)如果溫度或壓力改變,化學平衡隨著移動

(D)在一可逆反應,若正反應是放熱,則逆反應為吸熱

9

[A] 3. 2A2(S)+5B2(g)↔2A2B5(g)為理想氣體反應,S與g 分別代表固、氣相,內能變化

∆E298=15.0Kcal,該反應的熱焓變化 ∆H298值(kcal) 應為多少?

(A) 13.2 (B) 14.1 (C) 15.3 (D) 18.0

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[C] 4. 假設水的凝固熱,在 0 ℃為 -1.438 Kcal/mole,而CP(l)為18 cal/k-mole,CP(s)為9 cal/k-mole,

則於-2 ℃時,水的凝固熱 (Kcal/mole) 為何?

(A) -1.54 (B) -1.52 (C) -1.42 (D) 1.42

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[C] 5. 在27 ℃時,糖(glucose C6H12O6) 氧化生成 CO2(g)及H2O(l),其∆E(內能變化)為 -2772

KJ/mole,∆S 為 182.4 J/K.mole,則此反應所釋放出的能量中,最大作功為多少 KJ/mole?

(A) 2180 (B) 2684 (C) 2827 (D) 2864

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[B] 6. 於 25 ℃以彈卡計測定液態苯之燃燒熱為 870,112 cal/g-mole,其在 25 ℃下之恆壓標準燃燒熱 為多少 cal/g-mole?

(A) -971,000 (B) -871,000 (C) 872,000 (D) 971,000

21

[D] 7. 下列那一步驟非為卡爾諾循環?

(A)可逆恆溫膨脹 (B)可逆絕熱膨脹 (C)可逆絕熱壓縮 (D)可逆恆壓壓縮

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[C] 8. 2 莫耳理想氣體,其恆容莫耳熱容量 CV = 3cal/mole °K,在一大氣壓下自 27 ℃加熱至 77

℃,則對此理想氣體,下列敘述何者正確?

(A)對外做功 298 cal (B)內能增 198 cal (C)吸熱 499 cal (D)內能不變

1

[B] 9. 某理想氣體其等容熱容 Cv = 12.4 J/(mole ∙ K),現有 1 莫耳上述氣體由( 1.5 atm、400 K )之

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1.化工熱力學 2.化學反應工程學 第 2 頁,共 4 頁 狀態變成( 3.0 atm、600 K )之狀態,請問此過程中氣體焓變化∆H為多少 J?

(A) 2480 (B) 4157 (C) 4246 (D) 4328

4

[A] 10. 液態水在 1 atm及 100 ℃,以及定溫定壓汽化為水蒸氣的氣液平衡過程,下列何項熱力學的 值為零?(G為吉布士自由能,U為內能,W為功,Q為熱量)

(A) ∆G (B) ∆U (C) W (D) Q

7

[A] 11. 一氧化碳的燃燒(𝐶𝑂(𝑔)+ 1/2 𝑂2(𝑔)→ 𝐶𝑂2(𝑔)),其標準焓變化 ∆H°(25 ℃)=-283 KJ,已知各 氣體的標準熱容(standard heatcapacity)分別為CP0(O2) = 29.9,CP0(CO) = 28.4,CP0(CO2) = 44.1(以上熱容的單位為 Jmol−1K−1),熱容不隨溫度而變化,問上述反應的∆H°(1000 ℃)為 多少KJ?

(A) -282 (B) -272 (C) -270 (D) -268

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[A] 12. 在 27 oC、760 mm Hg 狀態下,CO2氣體的(∂H/∂P)T= -10.2cal / (mol∙atm),其恆壓熱容量 CP為 8.5 cal / (mol ∙ K),求 CO2氣體的Joule-Thomson 係數為多少 K/atm?

(A) 1.2 (B) 3.25 (C) 5.48 (D) 10.4

13

[C] 13. 7 ℃下,固態醋酸(CH3COOH) 1 莫耳溶解於過量水時,吸收熱量 2130 cal,另外,同一溫度 下,液態醋酸1 莫耳溶解時釋放出熱量為 400 cal,試問醋酸 1 莫耳之熔解熱為多少?

(A) 1730 cal (B) 2430 cal (C) 2530 cal (D) 2630 cal

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[C] 14. 冰的熔化熱為80 cal/g,將 1 g、0 ℃的冰加入 5 g、100 ℃之液態水中,則其平衡溫度為多 少℃?(CP=1 cal/g∙℃)

(A) 48.9 (B) 60.0 (C) 70.0 (D) 83.6

19

[A] 15. 理想氣體系統進行可逆絕熱壓縮程序,下列何者有誤?(U為內能)

(A) ∆U < 0 (B) ∆H > 0 (C) ∆S = 0 (D) ∆T > 0

22

[D] 16. 在定溫定壓下的一封閉系統中,只允許PV功,則此系統處於平衡的要件為下列何者?

(A)焓值為零 (B)焓值為最小

(C) G(Gibbs energy)為零 (D) G(Gibbs energy)為最小

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[D] 17. 在25 oC溫度下,1 atm之1莫耳氧氣與1 atm之1莫耳氮氣混合,其熵(entropy)的變化為下列何者

?(假設為理想氣體)

(A) -11.35 JK-1 (B) -5.76 JK-1 (C) +5.76 JK-1 (D) +11.53 JK-1

2

[A] 18. 水的𝐶𝑃=1 cal/g K,總重為1 Kg的水,由90 ℃冷卻至25 ℃,其熵的變化 (∆S)為多少?

(A) -200 cal/K (B) -75 cal/K (C) 200 cal/K (D) 750 cal/K

5

[D] 19. 初終狀態相同的過程稱為下列何者?

(A)可逆 (B)不可逆 (C)自然過程 (D)循環過程

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[B] 20. 冷藏櫃在室溫(300 oK)與冷藏溫度(250 oK)之間運轉,請用 Carnot Cycle 計算,每千瓦小時電 力可以移走的冷藏庫熱量為多少焦耳?

(A) 1.5×106 (B) 1.8×107 (C) 2.8×107 (D) 3.5×107

11

[D] 21. 下列哪一種情況,其熵的變化 (∆S) 為 ∆HT

(A) ∆CP=0 (B)等壓過程 (C)絕熱過程 (D)等溫、可逆的相轉移

14

[B] 22. 20 ℃、1 atm下純氧於水中的溶解度為1.38×10-2mole⁄ ,試求 20 ℃、740 mmHg空氣的氧有L

多少溶於水中(mole⁄ )? L

(A) 1.3×10-3 (B) 2.8×10-3 (C) 3.5×10-3 (D) 3.7×10-3

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[A] 23. 一個系統中熵的變化必定大於或等於零,此處之系統稱為下列何者?

(A)孤立(isolated)系統 (B)封閉系統 (C)開放系統 (D)不平衡系統

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1.化工熱力學 2.化學反應工程學 第 3 頁,共 4 頁

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[C] 24. 有一理想氣體,在密閉系統中,進行恆溫收縮程序,請問下列何者正確?(S為熵,E為內能)

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

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[D] 25. 在定溫定壓下,化學反應的自發性,係由下列何者判斷?

(A)外界熵的變化 (B)系統熵的變化 (C)外界自由能變化 (D)系統自由能變化

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[C] 26. 將25 ℃、5 wt%的糖水溶液在蒸發器內加熱至100 ℃,蒸發出100 g的水分,留下10 wt%的糖

水溶液。若糖水和水的比熱均接近1 cal/g.℃,水的蒸發熱540 cal/g,此蒸發過程需外加多少 Kcal熱量?(可忽略稀釋熱與沸點變化效應)

(A) 49 (B) 59 (C) 69 (D) 79

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[D] 27. 反應2SO2+O22SO3,SO3產率2400 g/s,則O2消耗率為多少 g/s ?

(A) 30 (B) 120 (C) 360 (D) 480

34

[B] 28. 在定溫下,一個已達平衡且互不反應的二成分單相物系之自由度為多少?

(A) 3 (B) 2 (C) 1 (D) 0

37

[B] 29. A(g)+B(g) C (g),反應速率= k[A][B],當 PA=4/3 atm,PB=2/3 atm 之速率為a,若PA=PB=1/3 atm,則其反應速率為多少a?

(A) 1/3 (B) 1/8 (C) 1/9 (D) 9/32

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[A] 30. 某一級反應,反應物初濃度為 1 M。反應經10分鐘後,反應物濃度減少為 0.75 M,當t分鐘後

,反應物濃度減少為0.5 M,則t約為多少分鐘?

(A) 24 (B) 20 (C) 34 (D) 30

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[C] 31. 某一級反應半生期為1小時,求其反應速率常數為多少(分鐘) -1

(A) 1.155 (B) 0.1155 (C) 0.01155 (D) 0.001155

46

[B] 32. 某一化合物分解為二級反應,在 25 ℃時初濃度為 0.1 M,經過2小時後,濃度降為 0.075 M

,則此溫度下的反應速率常數約為多少 (M-1 h-1)?

(A) 0.66 (B) 1.66 (C) 2.66 (D) 3.66

49

[B] 33. 觸媒顆粒大小對填充床反應器的影響,下列何者正確?

(A)觸媒顆粒大小與反應器壓差成正比 (B)觸媒顆粒大小與擴散速率成反比 (C)觸媒顆粒大小與反應速率無關 (D)觸媒顆粒大小與反應器壓差無關

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[B] 34. 有關汽油品質的敘述,下列何者正確?

(A)辛烷值愈高代表汽油抗震爆性能愈差 (B)雷氏蒸氣壓力太低有冷車不易起動之問題 (C)汽油的硫化物燃燒後形成NOx造成空污 (D)汽油中烯烴含量高者其氧化穩定性較佳

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[D] 35. 設計恆壓蒸餾塔控制系統時,會以某一層塔板組成分變化來增減迴流量以達到產品合格,請

問除了分析儀器外,下列何者也可以反應塔板組成分變化?

(A)塔頂與塔底壓力差 (B)塔板液位變化 (C)塔板振動程度 (D)塔板溫度變化

/

32

[D] 36. 若一氧化碳之氧化反應為基本反應,2CO(g)+O2(g)2CO2(g),在一定溫度下,將反應混合氣體 之體積壓縮至原來體積的三分之一時,反應速率應變為未壓縮前的幾倍?

(A) 1 (B) 3 (C) 9 (D) 27

35

[A] 37. 有關反應速率的敘述,下列何者正確?

(A)反應速率以變化較顯著的物種作測量對象 (B)反應速率方程式由反應機構最快步驟來決定

(C)在均相反應中,反應速率與反應物濃度的冪次方成反比 (D)液體的反應速率通常以(體積/時間)作為單位

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[D] 38. 有關零級反應的敘述,下列何者正確?

(A)反應速率與反應物濃度成正比 (B)半生期與反應物初濃度成反比

(C)反應速率與反應物濃度成反比 (D)反應速率常數的單位為(濃度) (時間)-1

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1.化工熱力學 2.化學反應工程學 第 4 頁,共 4 頁

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[C] 39. 油品中的硫化氫(H2S)可以下列何種溶液吸收去除?

(A)熱水 (B)鹽水 (C)胺液 (D)冰水

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[B] 40. 有關二級反應的敘述,下列何者正確?

(A)反應速率與反應物濃度成正比 (B)半生期與反應物初濃度成反比

(C)半生期與反應物初濃度無關 (D)反應速率常數的單位為(濃度)/(時間)

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[C] 41. 100公克的水、酚溶液內,酚的重量百分比為 40 %,此溶液形成水相及酚相兩液層。水相液

層酚的重量百分比為 20 %,酚相液層酚的重量百分比為60 %,則水相層占有多少公克?

(A) 30 (B) 40 (C) 50 (D) 60

50

[D] 42. 觸媒加速化學反應是利用分子與觸媒表面產生下列何種作用,以降低化學反應時之活化能?

(A)吸收 (B)擴散 (C)脫附 (D)吸附

27

[A] 43. 下列敘述何者有誤?

(A)擔體聚集活性物質增加反應速率 (B)觸媒比表面積大增加反應速率 (C)觸媒孔洞大小影響反應之選擇性 (D)部分擔體具有活性

30

[B] 44. 廢水含低濃度有機污染物,可藉由與氣體接觸而將有機物自水相分離,此操作為下列何者?

(A)吸收 (B)氣提 (C)吸附 (D)蒸發

33

[C] 45. 液體在80 ℃與100 ℃時蒸汽壓分別為 376 mmHg 與 842.5 mmHg,請問該液體常壓下沸點約 多少℃?

(A) 93 (B) 95 (C) 97 (D) 99

36

[C] 46. 將某一反應物之反應物濃度的倒數與時間做圖,並呈現一直線,則此反應屬於幾級反應?

(A)零級 (B)一級 (C)二級 (D)三級

39

[B] 47. 在液相、氣相之界面所產生的張力稱為下列何者?

(A)相張力 (B)表面張力 (C)內張力 (D)外張力

42

[C] 48. 下列敘述何者有誤?

(A)平衡物系中相數不變時,所含成分數越多,則自由度越大 (B)任何物系之最小自由度為0,最少能存在的相數為 1

(C)密閉容器中之 NaCl 飽和水溶液與其蒸汽平衡時自由度為 2 (D)液態水、水蒸氣及氮氣混合達平衡時其自由度為 2

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[A] 49. 探討氣體在水溶液中的溶解度與氣體壓力之關係者,為下列何種定律?

(A)亨利定律 (B)波義耳定律 (C)道爾敦分壓定律 (D)查理定律

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[A] 50. 有一已知化學反應 A + 2B  2C + 2D +E,在某溫度下反應物[A]、[B]初濃度與反應初速率測 量結果如下表,則該反應之速率方程式為下列何者?

組別 [A] (M) [B] (M) 初速率(M/s) 1 0.202 0.836 0.26 2 0.404 0.836 1.04 3 0.404 0.418 0.53

(A) r = k[A]2 [B] (B) r = k[A] [B] 2 (C) r = k[A] [B] (D) r = k[A] 2 [B] 2

數據

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參考文獻

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