109年 - 109 關務特種考試_三等_化學工程：物理化學（包括化工熱力學）#86473

科目：物理化學（包括化工熱力學） | 年份：109年 | 選擇題數：0 | 申論題數：6

試卷資訊

所屬科目：物理化學（包括化工熱力學）

選擇題 (0)

申論題 (6)

一、針對一恆壓封閉（closed）系統，若僅考慮因系統體積變化所作可逆功而沒有其他形式的功，試導證ΔH = q，其中 H 為焓（enthalpy），q 為熱（heat）。（15 分）

二、下列反應式於一開口燒杯中反應（298 K）： Fe_(s)+ 2 HCl_(aq) → FeCl_2(aq)+ H_2(g) 加入 0.9 莫耳（mole）Fe_(s)與假設其所生成之 H_2(g)為理想氣體，試計算 H_2(g)對大氣（假設恆壓）所作可逆功（work）。（R = 8.314 J K^-1mol^-1）（20 分）

⑴假如壓力、A 莫耳數及 B 莫耳數皆是常數，證明其混合前後之 ΔS = - n R(x_A lnx_A+ x_B lnx_B)，其中ΔS 為熵（entropy）變化，n 為 A 與 B 的總莫耳數，R 為氣體常數，x_A 與 x_B 分別為 A 與 B 的莫耳分率。（16 分）

⑵為了達成其混合前後之熵變化（ΔS）最大，如總莫耳數是常數而且不為零，試求此理想溶液之 A 與 B 的莫耳分率（xA與 xB）。（14 分）

四、由下列反應式於298 K下之標準電位數據，試計算AgCl之溶解度（solubility）：（20 分）

⑴ Ag⁺_(aq) + e^- =＞ Ag_(s)E ^o = 0.80 V

⑵ AgCl_(s) + e^- =＞ Cl^-_(aq)+ Ag_(s)E ^o= 0.22 V

五、下列反應為二級反應（second-order reaction）：，其中 k 為速率常數假如時間 t = 0 時，[A] = [A]₀、[P] = 0，當[A]下降至 0.5[A]₀時，試導出其所需花費時間的式子。（15 分）