1061 化學會考講解 1-40

(1)

1061 化學會考講解 1-40

考試範圍第 9-12 章節第九章 :

Molecular Geometry and Bonding Theories 第十章 :

Gases

第十一章 :

Liquids and Intermolecular Forces 第十二章 :

Solids and Modern Materials

課本版本為 :GLOBAL EDTION Chemistry The Center Science THIRTEENTH EDITION Brown.LeMay.Bursten

Murphy.Woodward.Stoltzfus

(2)

1) ClF₃ has "T-shaped" geometry. There are __________ non-bonding domains in this molecule.

A) 1

B) 3

C) 4

D) 2

E) 0

ClF₃ 具有“ T 形”幾何形狀。在這個分子裡有多少個未鍵結區域。

由圖可知 T 形的 ClF₃ 所有的鍵結以及電子對，

這邊標出的藍色是兩個孤對電子，屬於未鍵結區域，只有 D 選項符合

答案為 (D)

1062-3 ，課本作者 Brown ，參見

(3)

2) The hybridization of the oxygen atom labeled y in the structure below is __________. The C-O-H bond angle is__________.

A) sp³d², 90°

B) sp, 90°

C) sp², 109.5°

D) sp³, 109.5°

E) sp, 180°

在下面的結構中標記 Y 的氧原子結構是什麼 ? C-O-H 的鍵角是多少 ?

此題為醇類，而醇分子中∠ C-O-H （鍵角）為 109.5° 。而氧原子，它是以一個 sp³ 混成軌域和碳原子形成 C-O 鍵，另一個 sp³ 混成軌域和氫原子的 1s 軌域形成 O-H 鍵

答案為 (D)

1062-3 ，課本作者 Brown ，參見課本章節 9-2 ， p393

(4)

3) There are __________ σ bonds and __________ π bonds in H₃C-CH₂- CH=CH-CH₂-C≡CH.

A) 10, 3

B) 12, 2

C) 14, 2

D) 13, 2

E) 16, 3

在此化合物中有多少個 σ 鍵和 π 鍵 ?

首先我們要知道 σ 鍵和 π 鍵如何判別，單鍵是一個 σ 鍵組成，雙鍵是由一個 π 鍵和一個 σ 鍵組成，而三鍵是由二個 π 鍵和一個 σ 鍵組成

。而 H₃C-CH₂-CH=CH-CH₂-C≡CH 中有 14 個單鍵

， 1 個雙鍵， 1 個三鍵所組成，所以 σ 鍵數為 :14+1+1=16 ， π 鍵數為 1+2=3

只有 E 選項符合答案為 (E)

(5)

4) The O-C-O bond angle in the CO₃^2- ion is approximately __________.

A) 109.5°

B) 60°

C) 120°

D) 180°

E) 90°

CO₃^2- 離子中的 O-C-O 鍵角約為多少 ?

碳酸根離子是中心為碳鍵結而成的平面三角形

，而平面三角形的 O-C-O 鍵角為 120°

只有 C 選項符合答案為 (C)

(6)

5) The molecular geometry of the left-most carbon atom in the molecule below is __________.

A) octahedral

B) trigonal bipyramidal

C) trigonal planar

D) tetrahedral

E) T-shaped

以下分子中最左邊碳原子的分子結構是什麼 ?

最左邊的碳鍵結為 CH₃C 跟 CH₄ 一樣都是屬於四面體的結構型態

只有 D 選項符合

(7)

6) The bond angles marked a, b, and c in the molecule below are about __________, __________, and __________, respectively.

A) 120°, 109.5°, 120°

B) 90°, 180°, 90°

C) 109.5°, 109.5°, 109.5°

D) 109.5°, 109.5°, 90°

E) 109.5°, 109.5°, 120°

下面分子中標記為 a ， b 和 c 的鍵角分別為多少 ? a 鍵角為 C-N-H 鍵， b 鍵角為 C-C-H 鍵， c 鍵角為 O-C=O 鍵， a 和 b 都是 sp³ 混成軌域，所以他的鍵角都是 109.5° ，而 c 是透過 3 個 sp² 混成軌域組成的平面結構，所以鍵角為 120 ° 只有 E 選項符合

答案為 (E)

(8)

7) Of the molecules below, only __________ is polar.

A) CH₄

B) SeF₄

C) SiCl₄

D) CCl₄

以下分子中哪項是有極性的 ?

極性 : 表示分子內各偶極矩因空間排列無法抵銷，故 CF₄ 為四面體 : 無極性

SeF₄ 為翹翹板形 : 極性 SiCl₄ 為四面體 : 無極性 CCl₄ 為四面體 : 無極性只有 B 選項符合

答案為 (B)

(9)

8) The hybridization of nitrogen in the H-C≡N: molecule is __________.

A) sp²

B) sp

C) s²p

D) s³p

E) sp³

H-C≡N 分子中的氮結構是什麼 ?

選項中氮和碳是三鍵相連成一個直線的結構，

所以是以 sp 混成軌域型態表現只有 B 選項符合

答案為 (B)

(10)

9) In comparing the same two atoms bonded together, the __________ the bond order, the __________ the bond length, and the __________ the bond energy.

A) smaller, greater, greater

B) greater, greater, greater

C) greater, longer, greater

D) smaller, longer, smaller

E) greater, shorter, greater

在比較兩個相同的原子鍵結時，鍵級，鍵長，鍵能之間的關係

鍵級的大小決定了鍵的長短，而鍵的長短決定了鍵的能量。

鍵級越小的原子鍵結會有較長的鍵長，但是鍵長越長，鍵跟鍵之間的能量就越小

只有 D 選項符合答案為 (D)

(11)

10) Based on molecular orbital theory, the bond order of the C-C bond in the C₂ molecule is __________.

A) 0

B) 1

C) 2

D) 3

E) 4

根據分子軌域理論， C₂ 分子中 C-C 鍵的鍵級是什麼 ?

鍵級算法為鍵結軌域中的電子數與反鍵結軌域中的電子數差的一半。

鍵結軌域的電子數是下方的電子反鍵結軌域的電子數是上方的電子

所以 2s 軌域有 2 個鍵結軌域， 2 個反鍵結軌域 2p 軌域有 4 個鍵結軌域， 0 個反鍵結軌域

鍵級 =(2+4-2)/2=2 只有 C 選項符合答案為 (C)

(12)

11) Based on molecular orbital theory, there are __________ unpaired electrons in the OF⁺ ion.

A) 1/2

B) 1

C) 2

D) 3

E) 0

根據分子軌域理論，在 OF ⁺ 離子中有多少個未成對的電子 ?

OF ⁺ 為 F 有 3 個單鍵鍵結 O ，所以剩下 4 個電子可以放進 6 個電子的空間，會剩下 2 個未成對電子只有 C 選項符合

答案為 (C)

(13)

12) Of the following, __________ has a slight odor of bitter almonds and is toxic.

A) CO

B) HCN

C) N₂O

D) NH₃

E) CH₄

以下選項中何者有一點苦杏仁的氣味跟毒性。

HCN 的特性就是有微微的杏仁味道跟強烈的毒

性除了 B 選項其他選項的氣體都沒有這個特性

答案為 (B)

(14)

13) How many moles of gas are there in a 45.0 L container at 25.0 °C and 500.0 mm Hg? (1 atm = 760 mm Hg; R = 0.08206 L-atm/Mol-K)

A) 6.11

B) 18.4

C) 207

D) 1.21

E) 0.630

在 25.0℃ 時， 500.0 毫米汞柱的 45.0 升容器有多少莫耳的氣體？（ 1atm = 760mm Hg; R = 0.08206 L-atm / Mol- K ）

根據理想氣體方程式 PV=nRT

P= 大氣壓力， V= 體積 ( 公升 ) ， n= 莫耳數， R= 理想氣體常數， T= 溫度 ( 凱氏溫標 )

首先將毫米汞柱換成大氣壓力

*45=n*0.08206*(25+273) n=1.21

只有 D 選項符合答案為 (D)

(15)

14) The volume of a sample of gas (2.49 g) was 752 mL at 1.98 atm and 62 °C. The gas is __________.

A) NH₃

B) NO₂

C) SO₃

D) SO₂

E) Ne

氣體樣品（ 2.49g ）的體積在 1.98 大氣壓 62℃ 下為 752mL ，該氣體是什麼 ?

根據理想氣體方程式 PV=nRT

P= 大氣壓力， V= 體積 ( 公升 ) ， n= 莫耳數，

R= 理想氣體常數， T= 溫度 ( 凱氏溫標 ) 假設氣體的分子量為 x

1.98**0.08206*(62+273) x=46

NO₂=14+32=46 只有 B 選項符合答案為 (B)

(16)

15) 10.0 grams of argon and 20.0 grams of neon are placed in a 1200.0 ml container at 25.0 °C. The partial pressure of neon is __________ atm. (atomic mass of argon is 39.948; atomic mass of neon is 20.180)

A) 8.70

B) 5.60

C) 20.4

D) 0.700

E) 3.40

將 10.0 克氬氣和 20.0 克氖放入 25.0℃ 的 1200.0 毫升容器中，氖的分壓是是多少大氣壓 ?

（氬的原子質量是 39.948; 氖的原子質量是 20.180 ）根據道耳吞分壓定律

P_total=P_Ar+P_Ne

而 PAr+P_Ne 可以用 Ptotal × M_Ar 以及 Ptotal × M_Ne 得知 M 為莫耳分率首先要得知 P_total 而 P_totalv=nRT

P_total*1.2=()*0.08206*(25+273) P_total=25.29

P_ne=25.29*()=20.4 只有 C 選項符合

(17)

16) Which of the following equations shows an incorrect relationship between pressures given in terms of different units?

A) 1.0 torr = 2.00 mm Hg

B) 1.00 atm = 760 torr

C) 1.20 atm = 122 kPa

D) 152 mm Hg = 2.03 × 104 Pa

E) 0.760 atm = 578 mm Hg

下列哪一個壓力換算的公式是不正確的？

除了 A 選項應該修正為 :1 torr=1 mmHg ，其他單位皆正確

答案為 (A)

(18)

17) The pressure exerted by a column of liquid is equal to the product of the height of the column times the gravitational constant times the density of the liquid, P = ghd. How high a column of methanol (d = 0.79 g/mL) would be supported by a pressure that supports a 713 mm column of mercury (d = 13.6 g/mL)?

A) 713 mm

B) 9.7 × 10³ mm

C) 1.2 × 10⁴ mm

D) 17 mm

E) 41 mm

一管柱液體施加的壓力 = 高 * 重力常數 * 液體密度， P = ghd 。

713 毫米汞柱（ d = 13.6 克 / 毫升）的壓力下一管柱的甲醇

（ d = 0.79 g / mL ）可以到多少高度？

首先我們要算出 713mm 汞柱有多少壓力， P=9.8**13.6=95

這邊我們假設甲醇的高度是 x 毫米 P=9.8**0.79=95

x=1.2*10⁴ 只有 C 符合答案為 (C)

(19)

18) According to kinetic-molecular theory, in which of the following gases will the root-mean-square speed of the molecules be the highest at 200 °C?

A) HCl

B) SF₆

C) H₂O

D) Cl₂

E) None. The molecules of all gases have the same root-mean-square speed at any given temperature.

根據分子動力學理論，下列哪種氣體分子的均方根速率在 200℃ 時為最高？

方均根公式為

V_rms= (R 為氣體常數， T 為溫度 ( 凱氏溫標 ) ， M_m= 分子量 ) 由此公式可知分子量越小，方均根速率越快

A:1+35.5=36.5 B:32+19*6=146 C:2+16=18

D:35.5*2=71

E: 氣體的分子在任何給定的溫度下具有相同的均

方根速度

C 選項最小，所以符合

答案為 (C)

(20)

19) At 333 K, which of the pairs of gases below would have the most nearly identical rates of effusion?

A) N₂O and NO₂

B) CO and CO₂

C) CO and N₂

D) NO₂ and N₂O₄

E) N₂ and O₂

在 333K 的溫度下，以下哪對氣體有相同的速率？

氣體速率要看該氣體的分子量，而分子量相同的氣體有相同的速率。

A 為 44 跟 46 B 為 28 跟 44 C 皆為 28 D 為 46 跟 92 E 為 28 跟 32 只有 C 符合答案為 (C)

(21)

20) A real gas will behave most like an ideal gas under conditions of __________.

A) low temperature and low pressure

B) high temperature and high pressure

C) low temperature and high pressure

D) STP

E) high temperature and low pressure

真實氣體在什麼條件下表現的最接近理想氣體

。

真實氣體真實氣體本身佔有體積，且分子間存在作用力，所以需要在低壓高溫的情況讓氣體分子間作用力愈小，才會比較接近理想氣體。

只有 E 符合答案為 (E)

(22)

21) Which one of the following gases would deviate the least from ideal gas behavior?

A) Kr

B) Ne

C) CO₂

D) F₂

E) CH₃Cl

下列哪種氣體與理想氣體的差異最小？

首先要知道理想氣體的定義 :

(1) 氣體分子間的碰撞為完全彈性碰撞，且氣體分子間無作用力。

(2) 氣體分子本身不佔有體積。

由上述可知氣體之間分子作用力低，分子體積小，且不易液化的氣體最接近理想氣體

其中第十八族的惰性氣體最接近理想氣體 Ex:He 、 Ne 、 Ar... 。

其中只有 B 選項是惰性氣體。

答案為 (B)

(23)

22) Of the following substances, only __________ has London dispersion forces as its only intermolecular force.

A) CH₃OH

B) HCl

C) CH₄

D) NH₃

E) H₂S

以下選項中，何者的分子間作用力只有倫敦分散力。

首先要分子間作用力的種類 :

1. 偶極 - 偶極力 (dipole-dipole interaction): 極性分子與極性分子間的作用力

。

2. 偶極 - 誘導偶極力 (dipole-induced dipole interaction): 極性分子與非極性分子互相靠近時，使非極性分子產生臨時偶極而產生的正負端之間的靜電吸引力。

3. 倫敦分散力 (London dispersion force): 所有分子之間無論是極性分子還是非極性分子都具有的存在。

4. 氫鍵 : 氫鍵發生在已經以共價鍵與其他原子鍵結的氫原子與另一原子之間 (X-H…Y) ，通常氫鍵作用時氫原子兩邊的原子有較強的電負度 (F 、 O 、 N) 。

A) 倫敦分散力、氫鍵、偶極 - 偶極力。

B) 倫敦分散力、偶極 - 偶極力。

C) 倫敦分散力。

D) 倫敦分散力、氫鍵。

E) 倫敦分散力、偶極 - 偶極力。

只有倫敦分散力的為 C 選項。

答案為 (C)

1062-3，課本作者 Brown ，參見課本

(24)

23) Of the following substances, __________ has the highest boiling point.

A) CO₂

B) NH₃

C) Kr

D) CH₄

E) H₂O

以下物質中何者具有最高的沸點？

分子間作用力越大者沸點越高，而分子間作用力較強的為氫鍵。

其中 B 、 E 選項有氫鍵所以提出來比較 : NH₃ 有 1 個氫鍵

H₂O 有 2 個氫鍵

故 E 選項 H2O 分子間作用力較大，沸點較高。

答案為 (E)

(25)

24) When NaCl dissolves in water, aqueous Na⁺ and Cl^- ions result. The force of attraction that exists between Na⁺ and H₂O is called a(n) __________ interaction.

A) ion-dipole

B) dipole-dipole

C) London dispersion force

D) ion-ion

E) hydrogen bonding

當 NaCl 溶於水中時，會產生 Na ⁺ 和 Cl^- 離子的水溶液。

存在於 Na⁺ 和 H₂O 之間的吸引力被稱為什麼作用力。

離子 - 偶極力 : 離子與極性分子間之作用力。

Na⁺ 為離子，水為極性化合物，他們之間的互相吸引力為離子 - 偶極力。

A 選項符合。

答案為 (A)

(26)

25) As a solid element melts, the atoms become __________ and they have __________

attraction for one another.

A) larger, greater

B) more separated, less

C) closer together, less

D) more separated, more

E) closer together, more

當一個固體元素融化時，原子變成 _____ ，彼此之間 ____ 吸引。

當固體元素變成液體時，它的原子間距會變大

，而且它們彼此間的吸引力會降低。

B 選項為更分散以及降低，符合要求。

答案為 (B)

(27)

26) Heat of sublimation can be approximated by adding together __________ and __________.

A) heat of fusion, heat of vaporization

B) heat of freezing (solidification), heat of condensation

C) heat of freezing (solidification), heat of vaporization

D) heat of fusion, heat of condensation

E) heat of deposition, heat of vaporization

昇華熱近似哪兩種熱加在一起？

昇華熱為固體直接轉換成氣體的熱，

近似於固體變成液體在變成氣體，

故近似於熔化熱和汽化熱相加。

A 選項為熔化熱和汽化熱符合。

答案為 (A)

(28)

27) Based on the following information, which compound has the strongest intermolecular forces?

A) Methane

B) Ethanol

C) Benzene

D) Water

E) Argon

根據以下資料，哪種化合物有最強的分子間作用力？

下圖的資料我們可以看到物質的汽化焓。

定義 : 是必須加入到液體物質中的能量（焓）

，以將一定量的該物質變成氣體，其值越高分子間作用力越強。

可以看到 D 選項水的數值最高。

答案為 (D)

(29)

28) Which one of the following exhibits dipole-dipole attraction between molecules?

A) BCl₃

B) Cl₂

C) AsH₃

D) XeF₄

E) CO₂

以下哪一選項中是分子間的偶極 - 偶極力？

偶極 - 偶極力 (dipole-dipole interaction): 極性分子與極性分子間的作用力。

A 僅有倫敦分散力。

B 僅有倫敦分散力。

C 偶極 - 偶極力。

D 僅有倫敦分散力。

E 僅有倫敦分散力。

只有 C 符合。

答案為 (C)

(30)

29) Which of the following is most likely to exhibit liquid-crystalline behavior?

A)

B)

C) CH₃CH₂-C(CH₃)₂-CH₂CH₃

D) CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂- Na⁺

E)CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃

以下哪一種最可能有液晶的現象？

液晶相中需要 N=N 或是 C=N 鍵來形成它的剛度

，所以選項中只有 B 選項有 N=N 鍵存在答案為 (B)

(31)

30) Which one of the following substances will have hydrogen bonding as one of its intermolecular forces?

A)

B)

C)

D)

E)

下列選項中何者會有氫鍵作用力？

氫鍵 : 氫鍵發生在已經以共價鍵與其他原子鍵結的氫原子與另一原子之間 (X-H…Y) ，通常氫鍵作用時氫原子兩邊的原子有較強的電負度 (F 、 O 、 N) 。

最簡易的判斷法就是氫原子鍵結在 F 、 O 、 N 元素上面，只有 B 選項符合

答案為 (B)

(32)

31) __________ is the energy required to expand the surface area of a liquid by a unit amount of area.

A) Viscosity

B) Capillary action

C) Volatility

D) Meniscus

E) Surface tension

下列選項何者是將液體表面積擴大所需的能量。

A 為黏性

B 毛細管作用 C 揮發性

D 半月面 E 表面張力

其中 DE 選項跟液體表面積相關，可是 D 選項不為能量所以不能選，只有 E 選項符合

答案為 (E)

(33)

32) The critical temperature and pressure of CS₂ are 279 °C and 78 atm,

respectively. At temperatures above 279°C and pressures above 78 atm, CS₂ can only occur as a __________.

A) liquid

B) solid

C) liquid and gas

D) supercritical fluid

E) gas

CS₂ 的臨界溫度和壓力分別為 279℃ 和 78atm 。在高於其臨界溫度和壓力下， CS₂ 只能以何種的形式存在

當物質在超過臨界溫度及臨界壓力以上，氣體。

與液體的性質會趨近於類似，最後會達成一個均勻相之流體現象，稱為超臨界流體

D 選項符合答案為 (D)

(34)

33) Which of the following is not a type of solid?

A) supercritical

B) metallic

C) covalent-network

D) molecular

E) ionic

以下哪一項不是固體形式？

A 為超臨界態 B 金屬態

C 共價網態 D 分子態 E 離子態

選項中只有 A 選項是近於液體和氣體的狀態，

不包含固體的型態答案為 (A)

(35)

34) The scattering of light waves upon passing through a narrow slit is called __________.

A) diffusion

B) incidence

C) adhesion

D) grating

E) diffraction

光波通過狹縫時的散射稱做什麼 ? 光波通過狹縫時的散射稱為繞射，

選項中只有 E 選項是繞射，故選 E 答案為 (E)

(36)

35) Heterogeneous alloys

A) have properties that depend on the manner in which the melt is solidified.

B) have properties that depend on composition.

C) have properties that depend on the manner in which the solid is formed.

D) All of the above are true. 異構物質怎麼判斷？

A 是取決於液體變成固體的方式

B 是取決於他的結構

C 是取決於固體形成的方式 D 以上皆是

根據定義異構物質是取決於他固體是否形成均勻，若不均勻則為異構物質

C 選項符合

(37)

36) Of the following, only __________ is not a polymer.

A) protein

B) cellulose

C) stainless steel

D) nylon

E) starch

下列何者不是聚合物 ?

聚合物的分子量通常為 1000 起跳 A ）蛋白質 : 50k

B ）纖維素 :50k C ）不銹鋼

D ）尼龍 :20k E ）澱粉 :1000k

其中 C 選項的不鏽鋼是混合鉻的合金，分子量不屬於聚合物

答案為 (C)

(38)

37) Which of the following is not classified as a nanomaterial?

A) carbon nanotubes

B) isoprene

C) buckminsterfullerene

D) graphene

E) All of the above are classified as nanomaterials

下列何者不屬於奈米材料 ?

奈米材料定義為在 1 ～ 100 奈米之間的微小物體

A ）碳納米管 B ）異戊二烯 C ）巴克球 D ）石墨烯

E ）以上所有都被列為納米材料

其中 CD 選項大概 10 奈米， A 則是實驗上常用的奈米材料， B 選項則是天然橡膠，不屬於奈米材料

答案為 (B)

(39)

38) If the electronic structure of a solid substance consists of a valence band that is completely filled with electrons and there is a large energy gap to the next set of orbitals, then this substance will be a(n) __________.

A) semiconductor

B) nonmetal

C) insulator

D) alloy

E) conductor

如果固體的電子軌域填滿了電子，而且下一個軌域有很大的能階，這物質是什麼 ?

電子會從軌域較低的開始填滿，之後會進入下一個能階填滿，此時需要較高的能量，如果能量不夠則電子無法躍遷上去，就會無法導電，

形成絕緣體 C 選項符合答案為 (C)

(40)

39) NaCl crystallizes in a face-centered cubic cell. What is the total number of ions (Na⁺ ions and Cl^- ions) that lie within a unit cell of NaCl?

A) 5

B) 4

C) 6

D) 2

E) 8

NaCl 屬於面心立方堆積。位於 NaCl 內的離子（ Na

+ 離子和 Cl^- 離子）的總數是多少？

NaCl: 面心立方配位數 :6:6

晶格形狀如右圖

( 紅球 Na⁺ ，綠球 Cl^-) Na⁺ :12*+1=4

Cl^-:8*+6*=4

4+4=8 ，只有 E 選項符合答案為 (E)

(41)

40) Inorganic compounds that are semiconductors have an average of __________

valence electrons.

A) 4

B) 1

C) 5

D) 2

E) 3

半導體的無機化合物價電子的平均值是多少。

價電子 = 原子最外層電子定義為價電子小於 4= 良導體價電子大於 4= 絕緣體價電子等於 4= 半導體 A 選項符合

答案為 (A)