化學工程 98 年物理化學考古題（共 5 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
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第 1 題
對純物質而言，在低於其臨界溫度（critical temperature）下，可藉增加壓力以將氣
體液化。㈠請畫出純物質的壓力(P)-溫度(T)圖，並於P-T 圖上標示出一條等溫的氣
體液化路徑。㈡請畫出問題㈠中等溫路徑之壓力-密度（ρ）關係圖，並請於此P-ρ
圖上標示出凝結點（condensation point）。㈢請於P-T 圖中標示出一條不會發生密
度驟然變化（密度隨壓力之增加、不會產生不連續之斷點）之液化路徑。（15 分）

第 2 題
一具在750 K 與300 K 溫度區間操作之熱機（heat engine），其功率為90000 kW。
㈠若是此熱機為卡諾引擎（Carnot engine），則此熱機在750 K 與300 K 之吸熱率與
排熱率為何？㈡若是此熱機之熱效率為0.3（η＝0.3），則此熱機在750 K 與300 K
之吸熱率與排熱率為何？（10 分）

第 3 題
㈠成分A 與成分B 混合生成理想溶液，此理想溶液之莫耳混合焓（molar enthalpy
of mixing）為何？莫耳混合吉布斯自由能（molar Gibbs free energy of mixing）為何？
㈡何謂剩餘性質（excess property）？㈢問題㈠中理想溶液之莫耳剩餘混合焓為何？
莫耳剩餘混合吉布斯自由能為何？（15 分）

第 4 題
㈠成分i 在溶液中的化學勢（chemical potential）之數學定義為何？㈡具A 與B 成
分之二元系統，在定溫與定壓的條件下達成平衡，且系統中存在著固相(α)與液相
(L)。在平衡條件下，請寫出各成分在各相中之化學勢彼此間的關係。㈢若是固相與
液相皆為理想溶液，請畫出其溫度(T)-組成(x)相圖之示意圖。（15 分）

第 5 題
NiO
,
Ni
)
CaO
(
)
ZrO
(
MoO
,
Mo
.
.
15
0
85
0
2
2
為氧離子從（Ni,NiO）電極移轉到（Mo,MoO2）
電極之電化學反應，在1173K 之電動勢為284.7 mV。NiO 之標準生成自由能為：
mol
/
J
)
K
(
T
.
Go
NjO

94
84
234300 +
−
=
∆
。㈠參與此電化學反應之電子數為何？㈡法
拉第常數為何？㈢MoO2 在1173K 之標準生成吉布斯自由能為何？（15 分）
六、㈠何謂「蒲朗克方程式」？蒲朗克常數（Planck's constant），h＝6.63×10-34 Jys。
㈡波長為121.6 nm 之光子（photon），其能量為何？（光速，c＝3×108 m/s）（10 分）
七、鈾238 之放射性衰減是一級反應（first-order reaction），其半衰期為1.646×1012 天。
㈠請計算其反應速率常數，㈡在經多少天之後，75%的鈾238 會消失？（10 分）
八、液體降溫凝固成固體，在此固化之過程中，成核（nucleation）是一項重要的步驟。
成核可區分成均質成核（homogeneous nucleation）與異質成核（heterogeneous
nucleation）。㈠請說明均質成核與異質成核之差異，㈡在均質成核中，其晶胞
（nuclei）之穩定臨界尺寸（critical size）為何？（10 分）

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。