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普通物理與普通化學
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98年 - 098年地方3等物理化學（包括化工熱力學）#47966
科目：
普通物理與普通化學 |
年份：
98年 |
選擇題數：
0 |
申論題數：
8
試卷資訊
所屬科目：
普通物理與普通化學
選擇題 (0)
申論題 (8)
一、在體積為 2 升的密閉瓶中有 2 莫耳的氨，茲將此瓶加熱至 500 K，在此溫度下部分的氨 分解為N
2
及H
2
，若此時量得的壓力為 4.85 MPa，試計算瓶中H
2
的莫耳數。（12 分）
二、某理想氣體的熱容量C
P
(J/mol K) = 28.167+0.630×10
-2
T，其中T的單位為K，茲將 2.5 莫耳的此氣體由 1 bar及 200 K變為 4 bar及 400 K，試計算其焓及熵的變化。（ 12 分）
三、某密閉系統（closed system）中有 1 莫耳的氧氣，若此氣體遵循凡得瓦（van der Waal） 狀態方程式，式中參數a = 0.1381 Pa m
6
/mol
2
, b = 3.184×10
-5
m
3
/mol，試計算此系統 在 300 K下由 2 升等溫膨脹至 20 升之內能（internal energy）變化。（14 分）
四、 分解反應 A
B + C 中各成分在 25℃之標準生成焓（standard enthalpy of formation） 及標準生成自由能（standard Gibbs energy of formation）如下：
假設反應熱不隨溫度變化，試估算此反應在 100oC時之反應平衡常數。（14 分）
五、苯的蒸氣壓可由下列 Antoine 式估算：
試由此式估算苯在 50℃時的蒸發熱∆H
vap
(J/mol)。（12 分）
六、在乙醇（A）及四氯化碳（B）混合溶液中 A 占 99 mol %，其餘為 B，此溶液在 45℃下的蒸氣壓為 177.95 torr，在蒸氣中 A 占 96.1 mol %，試計算乙醇在 45℃的蒸 氣壓及四氯化碳在此溶液中的亨利定律（Henry’s law）常數。（12 分）
七、兩支毛細管，其內徑（inside radii）分別為 0.60 及 0.40 mm，在插入密度為 0.9 g/cm3 的液體時，液面上升幅度的差異為 1.0 cm，假設液面上空氣的密度為 0.01 g/cm3，接 觸角為 0 度，試計算此液體的表面張力。（12 分）
八、試寫出Cu|CuSO4(1.00 mol/kg)|Hg
2
SO
4
(s)|Hg|Cu'的電池反應，若CuSO
4
在 25℃及 1 bar時 的 計 量 活 性 係 數 （ stoichiometric activity coefficient ） 為 0.043 ， 半 電 池 反 應 Hg
2
SO
4
(c)+2e
-2
→2Hg(l)+SO
4
2-
及Cu
2+
+2e
-
→Cu，在 25℃的水中及 1 bar時的標準電 極電位（standard electrode potential）分別為 0.613 及 0.340 伏特，試計算此電池的 電動勢（electromotive force）。（12 分）
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B + C 中各成分在 25℃之標準生成焓（standard enthalpy of formation） 及標準生成自由能（standard Gibbs energy of formation）如下： 
假設反應熱不隨溫度變化，試估算此反應在 100oC時之反應平衡常數。（14 分） 
試由此式估算苯在 50℃時的蒸發熱∆Hvap (J/mol)。（12 分）