107年 - 107 四技二專統測_化工群_專業科目(二)：化工原理(基礎化工、化工裝置)#93058

1. 以精餾法進行 A 與 B 二成分的分離，已知精餾塔的進料質量流率為 100 kg · h ^{– 1} ，其中 A 的質量分率為 0.6；若進料所含的 A 有 95 % 可在塔頂餾出，而 A 在塔底餾餘物的質量分率為 0.1，且自塔頂進入冷凝器的蒸汽流率為 90 kg · h^{– 1} ，則回流比與 A 在塔頂餾出物的質量分率分別為多少？ (A) 0.222、0.633 (B) 0.222、0.814 (C) 0.286、0.633 (D) 0.286、0.814

2. 有一混合氣體由 80 mol % 甲烷 ( CH₄ ) 及 20 mol % 丁烷 ( C₄H_{10 )} 兩種氣體所組成，若要使100 莫耳的混合氣體都能與氧氣完全燃燒成 CO₂與 H₂O ，下列何者正確？
① 所需理論氧氣量為 260 莫耳
② 若輸入內含 21 mol % 氧氣的空氣 1500 莫耳，則過量空氣百分率為8.62 %
③ 兩種氣體完全燃燒各產生 80 莫耳的 CO₂ ④ 兩種氣體完全燃燒共產生440 莫耳的 H₂O (A)①②(B)①③ (C)②③(D) ②④

3. 圖 ( 一 ) 為理想氣體在不同溫度下的壓力 ( P ) 與莫耳體積倒數 ( ) 關係圖，圖中三條等溫線 T1 、 T2 與 T3 的溫度高低關係為何？
(A) T1 > T2 > T3 (B) T1 > T3 > T2 (C) T2 > T3 > T1 (D) T3 > T2 > T1

4. 氮氣和氧氣有相等的臨界壓縮因數 ( Z_c) 值，已知氮氣和氧氣的臨界壓力、臨界莫耳體積分別為 33.5 atm、0.0901 L · mol^{– 1}和 49.7 atm、0.0744 L · mol ^{– 1} ，若氮氣的臨界溫度為 - 147 ℃，則氧氣的臨界溫度為多少 ℃？ (A) - 180 (B) - 119 (C) 93 (D) 154

5. 關於氣體液化的敘述，下列何者正確？ (A) 冷卻與加壓是氣體液化的主要方法 (B) 氣體液化的溫度須高於氣體的臨界溫度 (C) 將液態空氣進行蒸餾，氧氣會最先氣化而被分離 (D) 儲存液化氣體的杜耳瓶採用非真空隔熱方式

6. 以液體蒸氣壓之對數 ( Y 軸 ) 與絕對溫度之倒數 ( X 軸 ) 作圖，可得一直線，下列敘述何者正確？ (A) 直線的斜率值即等於液體的莫耳汽化熱 (B) 繪製此關係圖是依據拉午耳方程式 (C) 直線的斜率為負值時，表示液體汽化為放熱過程 (D) 若直線越接近垂直，表示液體的莫耳汽化熱越大

7. 已知有一極性液體遵守沸點定則與曲吞法則 ( Trouton’s Rule )，若該液體的正常沸點 T_B 為 127 ℃，則其臨界溫度 T_c 和在正常沸點下的莫耳汽化熱 △ H _vap分別為多少 ℃和 kcal · mol^{– 1} ？(A)191、8.4 (B) 191、10.4 (C) 327、8.4 (D) 327、10.4

8. 有關在恆溫槽內以奧士瓦 ( Ostwald ) 黏度計量測待測液體黏度的敘述，下列何者正確？
① 常選用已知黏度的標準液體作為待測液體的比較標準
② 待測液體與標準液體需分別使用不同支黏度計同時進行
③ 液體黏度的測定原理源自帕醉 ( Poiseuille ) 方程式
④ 相同體積與黏度的兩種液體，密度較高的液體流過同一毛細管及長度所需時間較長 (A) ①② (B) ③④ (C) ①③ (D) ②④

9. 關於分子固體的敘述，下列何者正確？ (A) 原子間是以網狀共價鍵結合 (B) 分子結構中具有極性鍵，該分子一定為極性分子 (C) 分子間吸引力弱、熔點低 (D) 導電性及導熱性都比金屬固體佳

10. 關於界面現象與膠體的敘述，下列何者正確？ (A) 部分互溶之兩液體，其界面張力為零 (B) 接觸角愈大，液體對此固體表面之濕潤性愈好 (C) 界面活性劑 HLB 值小於 3 者，適合做為消泡劑 (D) 膠體溶液不易沉降是因廷得耳效應的緣故

11. 關於溶液的敘述，下列何者正確？ (A) 混合後溶質與溶劑分子間引力等於混合前溶質與溶質、溶劑與溶劑分子間引力者，則溶液形成過程無能量變化 (B) 負偏差溶液之蒸氣壓大於拉午耳定律之蒸氣壓計算值 (C) 正偏差溶液具最高共沸點 (D) 形成負偏差溶液時會吸熱

12. 取酚及水共 100 g，形成兩液層之混合溶液，其中水相層質量 20 g，酚之質量百分率為 10 %，酚相層質量 80 g，酚之質量百分率為 70 %，則水在此混合溶液之質量百分率為多少 %？ (A) 68 (B) 58 (C) 42 (D) 32

13. 關於熱力學的敘述，下列何者正確？ (A) 理想氣體內能變化量僅為壓力的函數 (B) 功與熱量為狀態函數 (C) 系統與外界無質量與能量交換，稱為密閉系統 (D) 任何氣體經歷一循環過程，其焓值變化量必為零

14. 3 莫耳雙原子理想氣體在等壓可逆下，由 250 K 加熱至 500 K，需吸收多少焦耳之熱量？ ( R = 8.314 J · mol ^{– 1}· K ^{– 1}) (A) 3726 (B) 5216 (C) 15589 (D) 21824

15. 某定量理想氣體在 3 atm 下，由 2 L 可逆等壓膨脹至 8 L，內能變化量為 15 cal，則此過程吸收之熱量為多少 cal？( 1 atm · L = 24.22 cal ) (A) 451 (B) 251 (C) 33 (D) 3

16. 關於化學動力學的敘述，下列何者正確？ (A) 半生期與反應物初始濃度無關者為二級反應 (B) 對於同一反應，溫度不能改變活化能及反應級數 (C) 催化劑參與反應，將影響平衡常數 (D) 反應物濃度越高，反應速率一定越快

17.有一化學反應A+BC+D,若A、B、C、D之莫耳生成熱分別為-120、40、-400及100kJㆍmol^-1,且該反應之正反應活化能為140kJ·mol^-1,求此反應之逆反應活化能為多少kJ・ mol^-1? (A) 80 (B) 240 (C) 360 (D) 520

18.在350K下,由A反應生成B為二級反應,若A的初始濃度為4M,經過10分鐘反應後變成2M；當溫度提高到380K時,若反應速率常數變為原來的8倍,則A由初始濃度8M反應變成1M需多少分鐘? (A) 2.5 (B) 3.5 (C) 4.4 (D) 5.5

19.一個容器裝有液體,以水銀溫度計量測液體溫度,水銀溫度計的刻度單位為℃。若此溫度計須將水銀柱完全埋入液體才能得到正確溫度,但此次量測並未將水銀柱完全埋入液體, 如圖(二)所示,則此時須考慮水銀的體積膨脹係數與玻璃的膨脹條數之差,以及未浸入液體的溫度計讀數部分。當液面上的空氣溫度為30,且水銀的體積膨脹係數與玻璃的膨脹條數之差為0.0002℃^-1,則此液體的正確溫度為多少℃?
(A) 170.0 (B) 171.4 (D) 174.4 (C) 173.0

20.超高真空化學氣相沉積是在極高真空下進行特殊材料成長,其反應環境約在10^-7torr。若要量測反應壓力,應使用下列何種測量儀器? (A)U形管壓力計 (B)膜片壓力計 (C)伸縮管壓力計(D)熱游離真空計

21.關於工業量測儀器,下列敘述何者錯誤? (A)環境的相對濕度越大,乾濕球濕度計的乾球溫度和濕球溫度之溫差越大 (B)旋轉式黏度計的測定原理為液體之黏度與液體之黏性力矩成正比 (C)pH測量儀器使用複合電極,即基準電極和指示電極所組成 (D)浮子法比重計的測定原理為阿基米德原理

22.關於自動控制儀器的敘述,下列何者錯誤? (A)比例微分控制器有消除偏置值(或稱穩態誤差)的效果 (B)開關控制器屬於不連續控制模式 (C)氣動式控制器的優點是構造簡單,電子式控制器優點是傳送速率快 (D)氣開式控制閥在空氣傅送線因意外而破裂時,控制閥會自動關閉

23.關於品質管制的敘迹,下列何者錯謠? (A)柏拉圖是一種分析某一個問題可能發生的項目和原因,又稱魚骨圖 (B)品質控制的七大工具包括層別法 (C) ISO 9000系列是規範品質管理和品質保證的標準 (D) ISO 14000系列是規範企業環境管理的標準

24. 圖 ( 三 ) 為一物件生產之 20 抽樣批次管制圖，該物件尺寸的管制中心值為 10 mm，管制上限值為 11.5 mm，管制下限值為 8.5 mm，下列關於這20批次物件的敘述，何者錯誤？
(A) 平均尺寸為 10 mm (B) 8 批物件有異狀 (C) 物件超過管制上限為 5 批 (D) 物件超過管制下限為 5 批

25. 某家光電公司生產一批發光二極體燈泡 ( LED lamp )，如表 ( 一 ) 所示，燈泡的發光強度單位以燭光表示，則該批燈泡發光強度之中位數為多少燭光？
(A) 100 (B) 95 (C) 90 (D) 80

26. 若以 M、L、N、θ 和 T 分別表示質量、長度、物質量 ( 莫耳 ) 、時間和溫度，根據因次的齊一性，理想氣體方程式 PV = nRT 中的氣體常數 R 的因次為何？ (A) ML²N^{– 1}θ^{– 2}T ^{– 1} (B) ML⁴ N ^{– 1}θ ^{– 2}T^{– 1} (C) ML²N^{– 1}θ ^{– 1}T ^{– 1} (D) ML⁴ N ^{– 1}θ ^{– 1}T ^{– 1}

27. 一底面積為 A 的長方體水槽裝有重量為 W ( kg_f) 的水，有一重量為 M ( kg _f ) 的物體放入此水槽中，且無水溢出槽外，若此物體在水中所受浮力為 F ( kg_f)，則槽底受到平均壓力為多少？( 不計槽體上方的大氣壓力 ) (A) W / A (B) ( W + M ) / A (C) ( W + M – F ) / A (D) ( W + M + F ) / A

28. 某液體以 1 m · s ^{– 1}的平均速度流經內徑為 0.1 m 的水平圓管中，每公尺管長的壓力降為 80 Pa，若摩擦係數 ( Fanning friction factor ) 為 0.005，則液體的密度為多少 kg · m ^{– 3} ？ (A) 700 (B) 800 (C) 1000 (D) 1200

29. 關於液體在均一直徑圓直管中流動的敘述，下列何者正確？ (A) 以層流方式流動時，雷諾數越大，摩擦係數越小 (B) 雷諾數小於 2100，流動方式為亂流 (C) 以亂流方式流動時，在相同雷諾數下，相對粗糙度越大，摩擦係數越小 (D) 摩擦損失之形式屬於形狀摩擦 ( form friction )

30. 關於泵的敘述，下列何者正確？ (A) 往復泵會有氣結現象 ( air binding ) 發生 (B) 離心泵輸送流體會有脈動現象 (C) 氣升泵屬正排量泵 (D) 單泵常用於高黏度流體之輸送

31. 有一密閉容器連接一壓力計，容器中有水 ( 密度為 1000 kg · m ^{– 3})，壓力計中有水銀 ( 密度為 13600 kg · m ^{– 3})，如圖 ( 四 ) 所示，則容器內外空氣壓差 ( P₁ - P_atm ) 為多少 Pa？
( 重力加速度 = 9.8 m · s^{– 2} ) (A) 6 (B) 58.8 (C) 1234.8 (D) 1274

32. 消費性電子產品運作時經常有過熱的問題，因此這些產品內部設計時，常以含有石墨、金屬、鑽石粉末等填充物的導熱膏或導熱膠，協助將多餘熱量排出電子產品外，這些填充物主要以何種方式輸送熱量？ (A) 傳導 (B) 自然對流 (C) 強制對流 (D) 輻射

33. 新砌高溫爐耐火磚壁厚 40 cm，內外壁溫分別為 1573 K 及 300 K，此時熱損失 1.50 kW。估計使用十年後，耐火磚壁厚變成 30 cm，假設熱傳面積、熱傳導係數、內外壁溫不變，則熱損失變成多少 kW？ (A) 1.13 (B) 1.80 (C) 2.00 (D) 3.00

34. 在雙套管熱交換器中，以海水將流率為 0.5 kg · s^{– 1}之熱水降溫，熱水溫度從 95 ℃降至 30 ℃，海水溫度從 11 ℃ 升溫至 25 ℃，兩者以逆流方式進行熱交換，熱水比熱為 4.2 kJ · kg ^{– 1} · K ^{– 1}，海水比熱為 3.9 kJ · kg ^{– 1} · K ^{– 1} ，則海水之流率為多少 kg · s ^{– 1} ？ (A) 1.0 (B) 1.5 (C) 2.0 (D) 2.5

35. 殼管熱交換器進行水與熱油間熱量交換，則此兩流體間主要熱傳送方式為何？ (A) 傳導、輻射 (B) 傳導、強制對流 (C) 自然對流、強制對流 (D) 自然對流、輻射

36. 在晶種存在的條件下，進行結晶操作，企圖得到尺寸粗大且分布窄的晶粒產物，而非尺寸分布寬廣的晶粒產物，下列操作何者最合適？ (A) 溶液濃度控制在不穩定區 ( 不安定區 ) (B) 溶液濃度控制在介穩定區 ( 準安定區 ) (C) 溶液濃度控制在穩定區 ( 安定區 ) (D) 溶液濃度控制在遠低於溶解度

37. 麩胺酸鈉俗稱味精或味素，在結晶過程，可依照顧客喜好，做成立方形狀顆粒或菱形針狀顆粒。結晶操作過程利用特定條件控制晶體外形，這種晶體成長的習性，稱為什麼？ (A) 晶系 (B) 晶殼 (C) 晶析 (D) 晶癖

38. 常溫下，將 4 莫耳苯以及6莫耳甲苯放入一可恆定壓力為 101.3 kPa 的密閉容器中，進行下列程序操作，其溫度 - 莫耳分率組成圖如圖 ( 五 ) 所示，關於結果的敘述，何者正確？

① 將容器內溫度升至 110 ℃時，苯與甲苯混合物呈飽和蒸氣狀態
② 混合蒸氣溫度由 110 ℃ 降至約 102 ℃ 時，開始有冷凝液體產生
③ 混合蒸氣由 110 ℃ 降溫，開始產生冷凝液時，其液相中苯之莫耳分率約為 0.22
④ 當溫度降至約 98 ℃ 時，其蒸氣相中苯之莫耳分率約為 0.70
⑤ 當溫度降至僅剩微量蒸氣時，蒸氣相中苯之莫耳分率約為 0.62 (A) ① ② ④ (B) ① ③ ④ (C) ② ③ ⑤ (D) ③ ④ ⑤