化學工程 91 年專業知識測驗(化學程序工業、有機化學)考古題

下列有關原油分餾的敘述，何者錯誤？ 原油分餾是將具有不同沸點的碳氫化合物分離 蒸餾塔的塔頂，溫度最高 蒸餾塔塔頂的產物，沸點最低 分餾的產物有氣態、液態和固態

下列那一種材料受熱不會軟化？ 聚酚醛樹脂 尼龍 聚酯纖維 聚乙烯

氮氣和氫氣反應生成氨的標準反應熱 kJ/mol 92.38 Hο − = ∆ 。請問下列那一種反應條件可以提高氨的平衡濃 度？ 高壓低溫 高壓高溫 低壓低溫 低壓高溫

下列有關燃料電池的敘述，何者錯誤？ 反應物持續供應到電池的電極 反應物之化學能直接轉換為電能 反應物之化學能先轉換為熱能，熱能再轉換為電能 其能源轉換效率較傳統火力或核能發電為高

電解食鹽水會產生什麼產物？ Cl2, H2, NaOH HCl, NaOH Cl2, Na Cl2, NaOH

下列敘述何者錯誤？ 在硫酸製程中，SO2 先被氧化為SO3，再以98%硫酸吸收 濃硫酸可以用來吸收氣體中的水分 濃硫酸與水混合，溶液溫度會升高 濃硫酸與水混合時，將水倒入濃硫酸中比將濃硫酸倒入水中較為安全

汽油中所含的烴類，其碳原子數之範圍為何？ 1 至4 5 至6 6 至10 11 至17

廢水處理程序中的生物處理，其主要目的是去除水中的什麼物質？ 微生物 有機物 無機物 懸浮固體 9 下列那一種製程會產生汞污泥？ 隔膜法電解食鹽水 水銀法電解食鹽水 電解熔融食鹽 電鍍 10 水泥的主要成分為何？ 矽酸鈣 碳酸鈣 二氧化矽 氧化鋁 11 製造橡膠製品須經過下列那一項加工程序？ 氫化 硫化 碳化 氧化 12 下列燃料中，那一種燃料之碳氫比最小？ 煤 重油 汽油 天然氣 13 製造縲縈纖維的原料是什麼？ 木材 棉花 石油 天然氣 14 保麗龍是由那一種單體聚合而成？ 乙烯 氯乙烯 苯乙烯 四氟乙烯 15 下列那一項與觸媒的功能無關？ 改變反應平衡濃度 增快反應速率 增加產物產量 降低生產成本 16 工業上採用什麼方法，以空氣為原料大量生產氧氣？ 吸收法 吸附法 薄膜分離法 液化法 17 工業上主要以什麼物質和水蒸汽反應生產氫氣？ 天然氣 輕油 重油 煤 18 下列那一項不是收集粉塵的常用設備？ 靜電集塵器 袋式過濾器 填充床 旋風分離器 19 下列有關煉鐵高爐的敘述，何者錯誤？ 其進料含有焦炭和石灰石 其爐渣的主要成分是矽酸鈣 其用途是用來再生廢鐵 其用途是用來還原鐵礦 20 下列那一項不是沸石(Zeolite)的主要用途？ 乾燥劑 硬水軟化 催化反應 建築材料 21 比較高密度和低密度聚乙烯的製備條件，下列敘述何者正確？ 前者之壓力和溫度皆較後者為高 前者之壓力和溫度皆較後者為低 前者之壓力較高，後者溫度較高 前者之壓力較高，但兩者溫度差不多 22 下列那一種溶液不適合用來吸收二氧化碳？ Ca(OH)2 溶液 K2CO3 溶液 胺液 鹽酸 23 一化工程序由兩單元組成，其中一單元之進出物種有A、B、C 三種，另一單元之進出物種有B、C、D、E 四種，則針對此程序最多共可列出多少獨立之質量均衡方程式？ 7 5 4 9 24 計算一物系在兩狀態間單位質量之內能與焓之改變時（即 ∧ ∆U 及 ∧ ∆H ），下列中之敘述何者正確？ 參考狀態(reference state)不同，則 ∧ ∆U 及 ∧ ∆H 之值不同 溫度不變而壓力改變時，對理想氣體而言 ∧ ∆U 0 =& 且 ∧ ∆H 0 =& 不同路徑則得到不同 ∧ ∆U 值 不同路徑則得到不同 ∧ ∆H 值 25 一汽車配備冷風、熱風，及冷氣三種通風系統。在濕冷天開車時，擋風玻璃內面易長一層霧汽。若欲將之吹 除，應啟動何種系統最有效？ 冷氣 熱風 冷風 三者效果相同 26 一理想氣體置於一附有活塞之汽缸中。氣體在定溫下膨脹並對外作功100 J。若該系統之動能及位能可假設 不變，試問以下之陳述何者正確？ 系統之內能變化 J 100 U − = ∆ 系統需傳入熱量100 J 系統需移走熱量100 J 系統之焓變化 J 100 − = ∆Η 27 以下之氣體狀態方程式中何者為立方狀態方程式(cubic equation of state)？其中P 為壓力，T 為溫度， ∧V 為莫 耳體積，R 為氣體常數。 RT V P = ∧ ZRT V P = ∧ ，其中Z 為壓縮因子 ∧ ∧ + = V B/ 1 RT / V P ，其中B 為溫度之函數 ) b V ( V a/ - -b) V RT/( P + = ∧ ∧ ∧ α ，其中a, b 及α 與溫度或臨界性質相關 28 一兩成份之氣－液平衡系統，對A 成份而言，若下式成立： * A A A A P x P y P = = （其中 A P ，P，及 * A P 分別為分 壓，總壓及蒸汽壓，且 A x 及 A y 分別為液相及氣相之組成），則下列敘述何者正確？ 此系統之自由度為1 xA→1，即拉午耳定律(Raoult’s law)成立 xA→0，即亨利定律(Henry’s law)成立 上式中未應用道耳頓定律 29 在30℃時氯化鈉在水中之溶解度為36 g/100g H2O。現有1000 g 鹽水，含鹽20 wt%，將其在30℃下蒸去300 g 水。試問有多少克氯化鈉析出？ 80 g 20 g 120 g 12 g 30 一碳氫化合物燃料與氧氣燃燒。燃燒後氣體之莫耳組成如下：CO2 10%, H2O 60%, CO 20%, O2 10%。試 問該燃料為何？ CH4 C2H4 C2H6 C2H2 31 一容器中裝有100 莫耳(mole)氣體混合物，其莫耳組成為40% N2， 45% O2 及15% CH4。假設此混合物之爆炸範圍如圖所示，則以下何 種方式可防止爆炸發生？ 不須稀釋此氣體混合物 加100 莫耳氮氣 加100 莫耳甲烷 加50 莫耳氧氣 32 在有反應或結晶之穩態連續程序中，常含有循環流(recycle stream)及排放流(purge stream)。試問排放流之作 用為何？ 增加產量 回收原料 調整各成份之比例 防止雜質在系統中累積 33 若將一方程式寫成下式：D=3e2t，其中D 之單位為公尺，t 的單位為秒。在以下何種條件下該方程式才可成 立？ 3 與2 為任何單位均可 3 與2 皆為常數而無單位 3 的單位為公尺，2 的單位為1／秒 3 的單位為公尺，2 為常數而無單位 34 將相同重量的下列燃料分別置於一燃燒爐中進行絕熱燃燒。試問何者之熱值(heating value)最高？ 煤 天然氣 氫氣 汽油 35 以下有關伯努利(Bernoulli)定律（或方程式）的敘述，何者是正確的？該方程式如下： 0 z g /2 U P/ρ 2 = ∆ + ∆ + ∆ 虹吸現象與該定律無關 該方程式是機械能均衡式的一種 在推導過程中，假設摩擦力存在 在推導過程中，假設系統對其環境作功 36 苯與甲苯在一密閉容器中呈現氣－液兩相平衡狀態，則氣相之組成在下列何種條件下而固定？ 溫度固定 液相組成固定 不須固定任何變數 溫度及壓力固定 37 欲使用濕度圖決定一空氣之性質時，由以下所給的條件中，何者不可能求得該空氣之絕對濕度(kg H2O/kg 空氣)？ 該空氣之乾球溫度與絕熱飽和溫度 該空氣之露點(dew point) 該空氣之濕球溫度 該空氣之濕球溫度與相對濕度 38 將A、B 兩種混合物相混得C，A、B、C 之重量組成分別為：A(75% x, 25% y)，B(25% x, 75% y)及 C(50% x, 50% y)。試問A：B 之重量比為何？ 1：1 1：2 1：3 2：1 39 試以平均熱容(mean heat capacity)計算10 kmol/s 的空氣由425℃冷至100℃所需移熱速率。空氣之平均熱容 在25℃至100℃間者為29 kJ/kmol．℃，而25℃至425℃間者為31 kJ/kmol．℃： 1.02 ×105 kJ/s 1.01 ×105 kJ/s 9.43 ×104 kJ/s 1.01 ×104 kJ/s 40 一製造NO 之程序如圖所示，而其反應方程式為：4NH3＋5O2→4NO＋6H2O。若新鮮氨氣進料流率為100 mol/h，且反應器中之轉換率(conversion)為80%，則循環氨氣之流率為何？ 100 mol/h 25 mol/h 50 mol/h 10 mol/h 41 下列有關組成異構物(Constitutional Isomer)的敘述，何者正確？ 它們具有相同的結構式 它們具有相同的物性 它們具有相同的分子量 它們具有相同的旋光性 （請接背面） 九十一年公務人員高等考試三級考試第一試試題 科 別： 化學工程 全一張 （背面） 42 下列化學反應之主產物為何？ 43 下列化學反應之主產物為何？ 44 下列己烷(C6H14)的異構物中何者沸點最高？ 2-甲基戊烷 正己烷 2,3-二甲基丁烷 2,2-二甲基丁烷 45 下列結構式之IUPAC 命名，何者正確？ 2,4,4-三甲基環己烯 1,3,3-三甲基環己烯 1,5,5-三甲基環己烯 1,1,3-三甲基環己-3-烯 46 樟腦(Camphor)之化學結構式為何？ 47 下列結構式之IUPAC 命名，何者正確？ 1-氯-2-溴-3-羥基甲苯 1-甲基-4-氯-5-溴酚 2-溴-3-氯-6-甲基酚 2-甲基-5-氯-6-溴酚 48 下列化合物中的光學中心的絕對結構為何？ 2R,3S 2S,3S 2S,3R 2R,3R 49 下列何者為阿斯匹靈(Aspirin)之化學結構？ 50 下列結構式之IUPAC 命名，何者正確？ 4-羥基-1-乙基戊酸 2-乙基-5-羥基戊酸 4-羧基-1-己醇 （3-羥基丙基）丁酸 51 3–甲基環己醇有幾個立體異構物？ 1 2 3 4 52 下列化學反應之主產物為何？ 53 下列化學反應之主產物為何？ OH OH OH OH OH OH OH OsO4 NaHSO3 H2O ？ ＋Br2 ？ CCl4 CH3 Br Br H Br Br CH3 H Br Br Br Br OH O HO O O OH O O O CH3 O CH3 O OH O OH OH OH CH3 O O Cl CH3 OH Br CH3 ＋HBr ？ Br Br Br | Br | | | 脫水 ⊕ H ？ OH OH O H CH3 CH2OH HO OH H 2 3 54 下列化合物中，何者最易與水(H2O)產生水解反應？ 55 下列化學反應之主產物為何？ 56 下列那一組試劑最適合完成下列化學反應？ CrO3Cl −○/CH2Cl2 NaBH4/EtOH KMnO4/H2O CrO3, H2SO4/H2O-Acetone 57 化合物A，C4H8O2，的核磁共振光譜為 )t( 20 .1 δ ，2.35(q)，3.70(s)，試問其結構式為何？（t＝三重 ，q＝ 四重 ，s＝單 ） 58 下列化學反應之主產物為何？ 59 下列化合物中，何者之羰基在紅外光譜中吸收 頻率最高？ 60 下列那一個化合物在 2 SN 反應中為最強之親核基(Nucleophile)？ CH3CH2S −○Na ⊕ CH3CH2O − ○Na ⊕ CH3CH2SH CH3CH2OH 61 下列化學反應之主產物為何？ 62 下列那一個基團在 1 SN 及 2 SN 反應中是最佳的離去基(Leaving group)？ I − ○ F −○ Cl −○ − ○OH 63 一般不沾鍋所用的塗料「鐵氟龍」(Teflon)高分子聚合物的化學結構是下列何者？ 64 下列化合物中，酸性最強的為何者？ C2H5 H2 CH3COOH HC ≡CH 65 下列反應是一種何類反應？ CH3-Br → ⊕ 3 CH ＋Br −○ 均裂(homolytic cleavage) 異裂(heterolytic cleavage) 水解(hydrolysis) 電解(electrolysis) OH OCH3 OH OH NO2 NO2 NO2 OH SO3H NO2 NO2 HNO3 H2SO4 OH NO2 NO2 O N | H ⊕ CH2OH ？ H NO2 ？ O O NH2 R OCH3 R O R O O CH3 O Cl R OC2H5 O OCH3 O O CH3O－C＝C－OCH3 H H OH OCH3 OCH3 NaBH4,ether H2O ？ OH OH O O O O O O OH O O O O NH2 R OH R Cl R OCH3 R O O OH LiAlH4 H2O ？ OH HO O O F F －Fe－C－ F OH －CF2－ （ ） n －FeF2－ （ ） n H F －C－C－ H F （ ） n （ ） n ⊕ O