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102年 - 102 專技高考_專利師（選試專業英文及物理化學）、專利師（選試專業日文及物理化學）：物理化學#26095

科目：物理化學 | 年份：102年 | 選擇題數：0 | 申論題數：17

試卷資訊

所屬科目：物理化學

選擇題 (0)

申論題 (17)

一、一系統中的理想氣體體積在定壓下縮小，造成周遭 1.50 公斤的水溫度上升 12.3℃， 計算系統所放的熱。水的比熱是 4.18 J⋅g -1 ⋅K-1（J 是焦耳，g 是克，K 是溫度）。 （5 分）
二、一個可逆的熱機在 600℃和 200℃間運作，假設在 600℃下有 1500 J 的熱被吸收，計 算此系統可以做的功最大為多少？（10 分）
三、一個獨立的系統裡面有 2 個隔間，其中 1 個含有 2.0 莫耳的氫氣，另 1 個含有 3.0 莫耳的氧氣。兩個氣體的壓力都是 1 bar（1 atm = 1.013 bar），溫度是 25℃。假如 將 2 氣體間的隔板移除，使其混合，計算ΔSmixing。（10 分）
⑴計算減縮質量（μ, reduced mass），以公斤為單位。（4 分）
⑵解此問題所使用的薛丁格（Schrödinger）方程式含有幾個變數？會得到幾個量子 數？（4 分）
【已刪除】⑶解出薛丁格方程式後所得的轉動能為 ，其中 J 是量子數，求角動量的長度。（4 分）
⑷當 J = 1 時，畫出所有可能的角動量和其方向。（6 分）
⑴寫出氦(He)原子的漢密爾頓運算子（Hamiltonian operator）。（4 分）
⑵解此問題所使用的薛丁格方程式是否有正解（exact solution）？為什麼？（4 分）
【已刪除】⑶假設氦原子中的 2 個電子不會互相作用時，求氦原子在基態的能量是多少 eV？ （提示：一個似氫（hydrogen-like）原子在基態的能量是 （4 分）
⑷以 1sα代表 1 個電子的全波函數（total wave function），寫出氦原子基態的全波 函數。（注意：全波函數必須符合每個電子是不可區分的概念。）（4 分）
【已刪除】六、反應式 A(g) + 2B(g) → 2C(g) + 2D(g) 在定溫下所得之數據如下表，推算反應速率定律式 （reaction rate law）。（10 分）
⑴指出三相點。（4 分）
⑵指出兩相共存處。（5 分）
⑶指出單相處。（4 分）
⑴計算反應起始 600 秒的反應速率。（8 分）
⑵計算反應的半衰期。（10 分） 附錄 1.氣體常數（gas constant, R）R = 8.314 J⋅mol−1 ⋅K−1 2.亞佛加厥常數（Avogadro’s number）= 6.022×1023 mole−1