化學工程 109 年物理化學考古題(共 6 題) 資料來源:考選部歷屆試題|法律人 LawPlayer 整理 https://lawplayer.com/exam/chemical-engineering/109-%E7%89%A9%E7%90%86%E5%8C%96%E5%AD%B8 第 1 題 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) 第 2 題 下列反應式於一開口燒杯中反應(298 K): Fe(s) + 2 HCl(aq) →FeCl2(aq) + H2(g) 加入0.9 莫耳(mole)Fe(s)與假設其所生成之H2(g)為理想氣體,試計算H2(g) 對大氣(假設恆壓)所作可逆功(work)。(R = 8.314 J K-1 mol-1)(20 分) 第 3 題 有一理想溶液是由兩液體(A 與B)混合而成: ㈠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(xA lnxA + xB lnxB),其中ΔS 為熵(entropy)變化,n 為A 與 B 的總莫耳數,R 為氣體常數,xA 與xB 分別為A 與B 的莫耳分率。 (16 分) ㈡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) 第 4 題 由下列反應式於298K 下之標準電位數據,試計算AgCl 之溶解度(solubility): (20 分) ㈠Ag+(aq) + e- => Ag(s) Eo = 0.80 V ㈡AgCl(s) + e- => Cl-(aq)+ Ag(s) Eo = 0.22 V 第 5 題 下列反應為二級反應(second-order reaction): k A →P ,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) 第 6 題 在一電池反應 1 2 Cu(s) + 1 2 Cl2(g) 1 2 Cu2++Cl- ⑴ 其中 氧化1 2 Cu(s) 1 2 Cu2+ + e- Cu2+;Cu = 0.337 volt 還原1 2 Cl2(g) + e- Cl- Cl-;Cl2;Pt = 1.360 volt 請計算反應⑴在25℃之電動勢()、自由能(G)與平衡常數(K)。 (1 Farad = 96500 coul)(15分) 題目為考試當年公告版本,實務標準請以現行規範為準。