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物理化學(包括化工熱力學)
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111年 - 111 關務特種考試_三等_化學工程:物理化學(包括化工熱力學)#107588
> 申論題
一、氣體可以區分成理想氣體(ideal gases)與非理想氣體(nonideal gases)二 大類。凡得瓦方程式(van der Waals equation)是一種常見用來描述非理想 氣體的狀態方程式。請寫出凡得瓦方程式的數學式,並加以說明。(10 分)
相關申論題
二、20 公升的剛性容器(rigid container),為一個隔離系統(isolated system)。 此剛性容器以隔板分隔成各 10 公升的左右二半邊。左半邊裝了一莫爾的 理想氣體 A,右半邊為真空,溫度為 300K。將隔板移開,讓氣體 A 充滿 整個 20 公升的剛性容器中。氣體焓與熵的改變分別為何?(15 分)
#460959
三、何謂緩衝溶液(buffer solution)?其原理為何?(15 分)
#460960
四、一個電池(cell)包含了浸在鋅離子(Zn ion)溶液的鋅電極(electrode) 與浸在鎘(Cd)離子溶液的鎘電極。此電池在25℃的電動勢(electromotive force, emf), = 0.359 volt ,鋅電極是負極(negative electrode)。氧化 (oxidation)發生在那個電極?電子於外部迴路的流向為何?為什麼? (15 分)
#460961
五、化學反應依據其機制與速率,可以分成一級反應(first order reaction)、 二級反應(second order reaction)……等。寫出一級反應的速率方程式, 並請說明一級反應中,當反應物消耗至起始濃度一半所需的時間(period of half life),與反應物起始濃度的關係。(15 分)
#460962
六、在一個大氣壓的條件,純物質 A 的熔點是 300℃,純物質 B 的熔點是 400℃。 此 A-B 的二元系統,液態與固態都是完全互溶;但是有一個 azeotrope 在 200℃,其組成為 A-40at.%B。請畫出此 A-B 二元系統相圖、350℃的吉布 斯 自 由 能 ( Gibbs free energy ) ( 包 含 固 態 與 液 態 ) 與 組 成 的 圖 ( △G _ x diagramat 350 ℃) 、以及 250℃的吉布斯自由能(Gibbs free energy) (包含固態與液態)與組成的圖( △G _ x diagramat 250 ℃)。(15 分)
#460963
七、卡諾循環(Carnot cycle)是熱力學重要的循環。請畫出卡諾循環的溫度- 熵圖(T-S diagram),加以說明,並說明卡諾循環的熱效率(Thermal efficiency)為何?(15 分)
#460964
(三)半生期(half-life period)是指產物反應一半所需的時間。有個一級反應,其反應速率常數為 k1,此一級反應的半生期為何?它與起始濃度的關係為何?(12 分)
#560860
(二) CH3CHO→CH4+CO 是否就是一級反應?3KClO→KClO3+2KCl 是否就是三級反應?為什麼?(4 分)
#560859
(一)幾級反應是依據什麼來訂?(4 分)
#560858
(二)在充電(charge)及放電(discharge)時,陽極及陰極與正極及負極的關係為何?為什麼?(12 分)
#560857
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