109年 - 109 經濟部所屬事業機構_新進職員甄試_化工製程：1.化工熱力學 2.化學反應工程學#92865

科目：國營事業◆1.化工熱力學 2.化學反應工程學 | 年份：109年 | 選擇題數：50 | 申論題數：0

試卷資訊

所屬科目：國營事業◆1.化工熱力學 2.化學反應工程學

選擇題 (50)

1. 1莫耳的單原子分子理想氣體從狀態A變為狀態B，假設在不知為何種氣體，但已知狀態A、B 兩者之壓力、體積和溫度下，請問可得知該氣體下列何種選項？ (A)氣體內能的變化 (B)氣體所做的功 (C)氣體傳給外界的熱量 (D)氣體的質量

2. 對於熱力學第二定律的敘述，下列何者有誤？ (A)熱不可能自行從低溫物體傳給高溫物體 (B)不可能從單一熱源吸熱後完全變為有用的功，而不引起其他變化 (C)自發過程皆為不可逆 (D)系統從一個平衡態到另一個平衡態的過程中，若過程不可逆，則熵減少

3. 將數種液體混合後，若混合液為理想液體，下列何者有誤？(E：內能、H：熱焓量、G：自由能、V：體積) (A) ∆H_mix= 0 (B) ∆E_mix= 0 (C) ∆V_mix= 0 (D)∆G_mix= 0

4. 有關麥斯威爾(Maxwell)關係式，下列何者有誤？ (A) (B) (C) (D)

5. 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(Closed system) (D)任何氣體經歷一可逆循環過程，其焓值變化量必為0

6. 1 公克0 ℃的冰與10 公克100 ℃的水混合，請問熵變化量(∆s)為多少？(已知水的凝固熱為 80 ，水的) (A) -0.515 (B) 0.293 (C) 0.515 (D) 0.58

7. 關於熱力學第三定律之敘述，下列何者正確？ (A)在絕對零度時，任何物質的熵等於零 (B)在絕對零度時，具有完美晶體(perfect crystal)的熵等於零 (C)在 0 ℃時，任何物體的熵等於零 (D)在 0 ℃時，具有完美晶體(perfect crystal)的熵等於零

8. PCI₅的分解反應是，在 473 °K達到平衡時，PCI₅(g)有 48.5 %分解，在 573 °KK達到平衡時，有 97 %分解。前述反應下列何者正確？ (A)放熱反應 (B)吸熱反應 (C)既不放熱也不吸熱 (D)這兩個溫度下的平衡常數相等

9. 下列各系統敘述，何者自由度(degree of freedom)不為0？ (A)壓力為20 kkkk/ccmm2 的丙烯液體經減壓閥減壓為4 kg/cm²氣液兩相的丙烯，且兩相平衡 (B)碳酸鈣受熱分解的反應系統： (C)NaCI_(s)與NaCI飽和水溶液在25 ℃及 1 atm下達平衡 (D)純水在其三相點時

10. 5莫耳雙原子理想氣體在等壓可逆下，由 -23 ℃加熱至 227 ℃，其焓之變化量(ΔH)為多少焦耳 ?? ？(?? = 8.314 ) (A) 15589 (B) 15981 (C) 36374 (D) 46766

11. 某定量理想氣體在 3 atm下，進行可逆等壓膨脹由2 ℓ變成 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 = 24.22cal；ℓ 表示公升) (A) 350 (B) 400 (C) 435 (D) 451

12. 在100 ℃環境下，A與B的混合液體中，A的莫耳分率為0.4，若達氣液平衡，則氣相中A的莫耳分率為多少？(A對B的相對揮發度為4.5) (A) 0.45 (B) 0.55 (C) 0.65 (D) 0.75

13. 有關可逆過程的敘述，下列何者有誤？ (A)為一個無窮小變化的過程 (B)可逆過程中，系統與外界隨時保持平衡狀態 (C)可逆過程中，系統的熵變化必等於零 (D)卡諾循環中不包括等壓膨脹

14. 吉布氏自由能(Gibbs Free Energy)的定義為何？ (A) G ≡ H − TS(B) G ≡ U − TS(C) G≡ H+TS(D) G ≡ U + TS

15. 卡諾循環： (Ⅰ)A → B：等溫可逆膨脹(在高溫T₂ ) (Ⅱ)B → C：絕熱可逆膨脹(到低溫T₁ ) (Ⅲ)C → D：等溫可逆壓縮 (Ⅳ)D → A：絕熱可逆壓縮請問下列座標圖形何者有誤？(E：內能、S：熵、T：溫度、P：壓力、V：體積) (A) (B) (C) (D)

16. 1莫耳的理想氣體由同一初始狀態出發，分別經：(Ⅰ)等溫膨脹至T₁ ，P₁；(Ⅱ)絕熱膨脹至T₂ ，P₂，請問兩者最終狀態溫度間關係為何？ (A) T₁＞ T₂ (B) T₁ = T₂(C) T₁ ＜ T₂ (D)無法確定

17. 60 ℃時，苯和甲苯的蒸氣壓分別為385與140 mm-Hg。取 4 莫耳苯和 1 莫耳甲苯混合成理想溶液，則混合蒸氣中，苯蒸氣的莫耳分率為多少？ (A) 0.733 (B) 0.8 (C) 0.916 (D) 0.957

18. 有3項化學反應式如下，請問K₃ 為何？ (Ⅰ) O₂+ 2NO ⇌ 2NO₂，平衡常數K₁ (Ⅱ) 4NO + 2CI₂ ⇌ 4NOCI，平衡常數K₂ (Ⅲ) ，平衡常數K₃ (A) (B) (C) (D)

19. 於25℃時，將0.4莫耳的A液與0.6莫耳的B液混合，若混合液為理想溶液，則混合前後自由能 ∆G變化多少卡(cal)？ (A) -398.5 (B) 398.5 (C) -16.4 (D) 16.4

20. 由吉勞吉斯-克拉泊壤(Clausius-Clapeyron)式，以液體的蒸氣壓取對數為縱軸，絕對溫度的倒 1 數為橫軸，作圖( )得一直線，直線斜率代表意義為下列何者？ (A)凝固熱 (B)汽化熱 (C)昇華熱 (D)燃燒熱

21. 在恆溫下，理想氣體系統的自由能G(Gibbs free energy)，隨著壓力增加會產生下列何種變化？ (A)不變 (B) 減少 (C) 增加 (D) 無法預測

22. 下列何者正確？ (A) (B) (C) (D)

23. 水與冰的比容在0 ℃時分別是1.0001 及1.0907，0 ℃冰的熔解熱是79.8 ，如外壓增加1 atm時，則熔點變化為何？ (A)升高0.0150 ℃ (B)下降0.0150 ℃ (C)升高0.0075 ℃ (D)下降0.0075 ℃

24. 某氣體對抗一可變壓力而膨脹，而對抗壓力為

，其中V為氣體在每一膨脹階段之 V 體積，若由10 ℓ膨脹至100 ℓ，氣體之內能變化為∆E = 100 cal。請問氣體在此過程中吸熱為多少卡(cal)？(1 atm × ℓ = 24.22 cal，ℓ表示公升) (A) 457 (B) 557 (C) 657 (D) 757

25. 設有一熱機(thermal engine)運轉於 25 ℃與 100 ℃之間，則該熱機最大熱效率(thermal efficiency)為下列何者？ (A) 0.101 (B) 0.201 (C) 0.301 (D) 0.401

26. 下列何者可使氣體液化？ (A)溫度低於臨界溫度，壓力高於臨界壓力 (B)溫度低於臨界溫度，壓力低於臨界壓力 (C)溫度高於臨界溫度，壓力高於臨界壓力 (D)溫度高於臨界溫度，壓力低於臨界壓力

27. 對於連續攪拌反應器(CSTR)的敘述，下列何者正確？ (A)用於小量製造 (B)低轉化率 (C)不易分析內容物 (D)散熱慢，不易控制反應

28. 某化學反應為1級反應，其反應濃度〔A〕降為原來一半時需5分鐘，則〔A〕變為原來的四分之一時需多少分鐘？ (A) 12 (B) 10 (C) 8 (D) 6

29. 何謂零級(zero-order)反應？ (A)反應速率與溫度及濃度均無關 (B)反應速率與溫度無關 (C)反應速率與濃度無關 (D)反應速率= 0

30. 柱狀反應器(PFR)特性之敘述，下列何者有誤？ (A)不適用於大量生產 (B)轉化率高 (C)反應器內流態分佈穩定 (D)適用於反應熱小之反應

31. 某反應，當反應物反應掉5⁄9所需時間是它反應掉1⁄3所需時間的2倍，則該反應為幾級反應？ (A)零級反應 (B) 1級反應 (C) 2級反應 (D) 3級反應

32. 2A(g) → B(g) 為2級反應，速率方程式表示為：，則K與K_A 的關係為何？ (A)K_A = K (B) K_A = 2K (C) K_A = 2K ⁄RT (D) K_A= K ⁄RT

33. 在一定T、V下，反應2A_(g) → A_2(g)，A_(g) 反應掉3⁄4所需的時間是A_(g)半衰期t_1⁄2 的2倍，則此反應為幾級反應？ (A)零級反應 (B) 1 級反應 (C) 2 級反應 (D) 3 級反應

34. 某一反應的活化能為50 KJ ∙ mole⁻¹ ，當溫度從300 ° K升至310 ° K時，請問反應速率約為原來幾倍？ (A) 7.3 (B) 5.9 (C) 3.7 (D) 1.9

35. 兩個H ∙與M粒子同時相碰撞，發生下列反應：H ∙ +H ∙ +M → H_2(g)+M，請問反應的活化能 E_a為何？ (A) ＞ 0 (B) = 0 (C) ＜ 0 (D)不能確定

36. 下列有(1)、(2)兩組雙分子之反應式，各為(1)CH₃CH₂ OH+ CH₃ COOH → CH₃ CH₂ COOCH₃ + H₂ O；(2)CH₄+ Br₂→ CH₃ Br + HBr ，請問碰撞理論中的機率因子P之大小順序為何？(P₁ ： (1)反應式之機率因子；P₂ ：(2)反應式之機率因子) (A) P₁＞ P₂ (B) P₁= P₂ (C) P₁＜ P₂(D) P₁ = 2P₂

37. 某放射性同位素之半衰期為5.2年，試問要經過多少年，其放射性才會衰減至原來的2 %？ (A) 29.4年 (B) 69.4年 (C) 99.4年 (D) 150年

38. 乙烯的氣相水合反應可生成乙醇：C₂H_4(g) + H₂O(g) → C₂H₅ OH_(g) ，進料含25%莫耳乙烯、 75%水蒸氣，若反應發生於125 ℃及 1 atm，該生成物組成中乙醇之莫耳分率為下列何者？(上述反應∆G° = 1082 cal) (A) 0.410 (B) 0.140 (C) 0.041 (D) 0.014

39. N₂ 在300 ℃及0~60 atm時，其焦耳-湯木生係數為μ_JT= 0.0142 − 0.00026 P，請問N₂ 在300 ℃ 時由60 atm膨脹至20 atm，其溫度下降量為何？ (A) 0.152 ℃ (B) 1.152 ℃ (C) 2.252 ℃ (D) 3.252 ℃

40. 在25 ℃時，下列反應 I_2(g)+ Br_2(g) → IBr_(g) 之平衡常數K_p = 20.5，H_rxn ° (標準狀態下之反應焓) = -1.26 kcal/mole，請問100 ℃之Kp值為何？ (A) 13.4 (B) 14.4 (C) 15.4 (D) 20.5

41. 影響反應速率常數的最主要因素為何？ (A)反應的溫度 (B)反應物的濃度 (C)反應的級數 (D)反應的時間

42. 氣相反應A+ 2B → 2R，請問該反應為幾級？ (A) 1級 (B) 2級 (C) 3級 (D)須由實驗確定

43. 用化學方法測定反應速率的最主要困難為何？ (A)很難同時測定各物質濃度 (B)混合物很難分辨 (C)不易控制溫度 (D)不能使反應在指定的時刻完全停止

44. 溫度對於反應速率的影響很大，溫度變化主要是改變下列何者？ (A)反應速率常數 (B)反應機構 (C)物質濃度或分壓 (D) 活化能

45. 65 ℃時N₂ O₅氣相分解的反應速率常數為 0.292 min⁻¹，活化能為103.3 KJ ∙ mole ⁻¹，請問 80 ℃時的K值(min⁻¹)為何？ (A) 0.39 (B) 1.39 (C) 2.39 (D) 3.39

46. N₂ O₅的熱分解速率常數在288 ° K時為9.67 × 10⁻⁶ s⁻¹，在338 ° KK時為4.87 × 10⁻³ s⁻¹。請問該反應活化能(KJ ∙ mole ⁻¹)為何？ (A) 1.7 (B) 10.7 (C) 100.7 (D) 107.1

47. 定溫、定容下某一反應的反應機構為： =？ (A) K₁ [A][B] (B) K₃[C] (C) K1 [A][B] − K₃ [C] (D) K₁[A][B] − K₋₁ [C] − K₃[C]

48. 已知平行反應：，某溫度時K₁= 3.74 s ⁻¹， K₂= 4.65 s⁻¹ ，請問總反應速率常數K為何？ (A) 1.21 s⁻¹ (B) 1.24 s ⁻¹ (C) 6.39 s ⁻¹ (D) 8.39 s⁻¹

49. 有一個可逆的2級反應：其平衡常數K的表示式，下列何者正確？ (A) (B) (C) (D)

50. 抽煙屬於氧化反應的行為，此反應為下列何者？ (A)吸附控制 (B)內在質傳控制 (C)化學反應控制 (D)伴隨著質傳與化學反應控制

申論題 (0)