第1題
離心泵出口應裝何種閥以防止流體回流 1. 閘閥 2. 安全閥 3. 球閥 4. 單向閥。
答案:(4) 單向閥
解析:離心泵出口應裝設單向閥(又稱止回閥)以防止停泵或出口壓力降低時流體回流。其構造僅允許流體單向通過,當逆流產生時閥瓣自動關閉,保護泵葉輪與馬達免於反轉受損,並維持管線壓力。閘閥(1)主要用於管路的全開或全關截流,不具防回流功能;安全閥(2)用於系統超壓時洩放保護,非防回流;球閥(3)雖可快速啟閉截流,但同樣無防止倒流作用。因此正確為單向閥。
民國104年 第2梯次 12300 化工乙級 學科歷屆試題與答案,共 80 題可線上瀏覽,適合查詢考古題、題庫與解答。
離心泵出口應裝何種閥以防止流體回流 1. 閘閥 2. 安全閥 3. 球閥 4. 單向閥。
答案:(4) 單向閥
解析:離心泵出口應裝設單向閥(又稱止回閥)以防止停泵或出口壓力降低時流體回流。其構造僅允許流體單向通過,當逆流產生時閥瓣自動關閉,保護泵葉輪與馬達免於反轉受損,並維持管線壓力。閘閥(1)主要用於管路的全開或全關截流,不具防回流功能;安全閥(2)用於系統超壓時洩放保護,非防回流;球閥(3)雖可快速啟閉截流,但同樣無防止倒流作用。因此正確為單向閥。
鎘可能引起下列何種病變 1. 皮膚病 2. 貧血 3. 白血症 4. 痛痛病。
答案:(4) 痛痛病
解析:鎘(Cd)為重金屬毒物,長期食入會在腎臟蓄積並干擾鈣與磷代謝,導致骨骼軟化、劇烈骨痛,即著名的「痛痛病」(Itai-itai disease),為日本四大公害病之一,源自神通川流域鎘污染稻米。選項 1 皮膚病非鎘典型病症;選項 2 貧血多與鉛中毒有關;選項 3 白血病(血癌)主要關聯苯等化學物質,而非鎘。故鎘引起之病變為痛痛病,選項 4 正確。
缺氧超過多久時間,會造成腦部永久的損傷( 腦死) 1. 30 分鐘~1 小時 2. 4 ~6 分鐘 3. 1 ~2 小時 4. 10 ~20 分鐘。
答案:(2) 4 ~6 分鐘
解析:腦組織代謝率高、耗氧量大且幾乎無氧氣與葡萄糖儲備,對缺氧極為敏感。臨床上一般認為完全缺氧約 4~6 分鐘,神經細胞即因 ATP 耗竭、離子泵失效與自由基傷害,造成不可逆的腦損傷,甚至判定腦死;這也是急救強調黃金 4~6 分鐘的原因。選項 1(30分~1小時)、3(1~2小時)與 4(10~20分)均遠超可恢復時間,過長。故正確為 4~6 分鐘,選項 2。
某流體沿水平套管中流動,已知內管半徑與外管半徑分別為R 與R 。若依據水力半徑( h y d r a u l i c r a d i u s ) = 且不計入內外管管壁厚度,則套管中流動的水力半徑 為 1. 2. 3. 4. 。
離心泵的泵勢能已知為400 J / k g ,若泵的輸送率為0 . 2 k g / s ,問泵的流體功率為多少仟瓦 1. 20 2. 0 . 08 3. 80 4. 2 。
答案:(2) 0 . 08
解析:流體功率(hydraulic power)可由泵對單位質量流體所作之功乘以質量流率求得。已知泵勢能(比能)H = 400 J/kg,質量流率 ṁ = 0.2 kg/s,則 P = H × ṁ = 400 × 0.2 = 80 J/s = 80 W。換算為仟瓦:80 W ÷ 1000 = 0.08 kW。公式 P = H·ṁ 單位為 (J/kg)×(kg/s) = J/s = W。因此流體功率為 0.08 kW,對應選項 2。
下列哪一類化合物和斐林試劑( F e h l i n g ' s r e a g e n t ) 共熱可產生紅色沈澱 1. 醚類 2. 醇類 3. 醛類 4. 羧酸。
答案:(3) 醛類
解析:斐林試劑含硫酸銅提供的 Cu2+,並以酒石酸鉀鈉錯合維持鹼性溶液。醛類的醛基在加熱下被氧化成羧酸,Cu2+ 則還原成磚紅色的氧化亞銅(Cu2O)沉澱,因此可用來檢驗醛類與還原糖。醚類與醇類不具醛基,無法還原 Cu2+;羧酸在鹼中形成羧酸鹽,也不會產生紅色沉澱。故選 3。
兩個電池 其標準電動勢各為1 . 5 V 與0 . 5 V 。若反向串聯,則 雙電池的標準電動勢為多少V 1. 2 . 0 2. 1 . 5 3. 1 . 0 4. 0 . 5 。
答案:(3) 1 . 0
解析:電池串聯時,若極性相同(同向)則電動勢相加;若反向串聯(一電池正極接另一電池正極),兩者電動勢相抵,淨電動勢為兩者之差。題中標準電動勢分別為 1.5 V 與 0.5 V,反向串聯時 E = 1.5 − 0.5 = 1.0 V。若同向串聯才為 1.5 + 0.5 = 2.0 V(選項1)。故反向串聯後雙電池標準電動勢為 1.0 V,選項 3 正確。
1 . 0 g / c m = X k g / m ,其中X 為 1. 2. 1000 . 0 3. 10 . 0 4. 100 . 0 。
答案:(2) 1000 . 0
下列熱力學函數關係式何者不正確?( T : 溫度;V : 體積;P : 壓力;U : 內能;S : 熵;H : 焓;A 、 G : 自由能) 1. A = A ( T ,V ) 2. H = H ( S ,P ) 3. U = U ( S ,V ) 4. G = G ( V ,P ) 。
答案:(4) G = G ( V ,P )
解析:依熱力學特性函數概念,各函數有對應之自然變數:內能 U = U(S, V);焓 H = H(S, P);亥姆霍茲自由能 A = U − TS,故 A = A(T, V);吉布斯自由能 G = H − TS,故 G = G(T, P)。選項 4 寫 G = G(V, P) 錯誤,G 的自然變數應為 (T, P) 而非 (V, P)。其餘三式均正確,故題目所求「不正確者」為選項 4。
擴散係數 的單位為 1. k g / ( m ‧ s ) 2. k g / m 3. W / ( m ‧ K ) 4. m / s 。
答案:(4) m / s
解析:擴散係數(質量擴散度 D)描述物質因濃度梯度而傳遞的速率,由菲克第一定律 J = −D(dc/dx) 推得:J 單位 mol/(m²·s),濃度梯度 dc/dx 為 mol/m⁴,故 D = J/(dc/dx) = m²/s(平方公尺每秒)。題目四選項中並無 m²/s;選項 4 之 m/s 為速度單位,量綱較接近「長度/時間」;選項 1 kg/(m·s) 近黏度、3 W/(m·K) 為熱傳導度,皆非擴散係數。依題意所列最接近者選 4。
決定控制閥的最大流量,通常取穩定操作時流量之幾倍 1. 4 倍 2. 3 倍 3. 2 倍 4. 1 倍。
答案:(3) 2 倍
解析:控制閥(調節閥)在選用與設定時,為使閥門在穩定操作點附近保有良好調節靈敏度並預留負荷變動餘裕,其全開時的最大流量通常取穩定操作流量(正常流量)的約 2 倍。若選得過大(如 3~4 倍),閥門常處於小開度,易生沖蝕與控制不穩;若僅 1 倍則無調節空間。故一般取 2 倍,選項 3 正確。
生產者危險率( α , P r o d u c e r ' s r i s k ) 為某批良品被誤判為不合格品的或然率,通常將此值定 為多少 1. 0 . 05 2. 5 3. 0 . 005 4. 0 . 50 。
答案:(1) 0 . 05
解析:生產者危險率(Producer's risk,常以 α 表示)是指「品質良好的批次被抽樣檢驗誤判為不合格而拒收」的機率,也就是第一型錯誤的機率。實務上在抽樣計畫中通常把 α 定在 0.05,也就是容許約 5% 的良品被誤退,兼顧生產者與消費者雙方風險。若把 α 定得太大(例如 0.50),良品被拒收的比例過高,對生產者不公平;定得太小(如 0.005),則需大幅增加樣本數才做得到,檢驗成本過高。因此 0.05 是常用的折衷值。
雙套管熱交換器有逆流和並流兩種型式,其所需的加熱面積何者較小 1. 並流式 2. 無法比較 3. 兩者一樣 4. 逆流式。
答案:(4) 逆流式
解析:雙套管熱交換器以逆流操作時,兩股流體的溫差沿管長分布較均勻,對數平均溫差(LMTD)較大;由 Q=U×A×ΔTlm 可知,在熱負荷 Q 與總傳熱係數 U 相同時,ΔTlm 越大,所需傳熱面積 A 越小。並流時冷熱流體同向流動,出口端溫差趨近於零,平均溫差較小,因而需要較大面積。所以逆流式所需加熱面積較小,是換熱器設計優先採用的流向。
下列何者的異構物最多 1. C H 2. C H 3. C H 4. C H 。
答案:(2) C H
下列關於耐綸的敘述,何者不正確 1. 為一種縮合聚合物 2. 不易染色但吸水性強 3. 為聚醯胺類的樹脂 4. 外觀類似蠶絲且具高強度。
答案:(2) 不易染色但吸水性強
解析:耐綸(Nylon)為聚醯胺類樹脂,由二元酸與二元胺脫水縮合而成,屬縮合聚合物;其分子鏈間有氫鍵,強度高、外觀似蠶絲,因此敘述 1、3、4 正確。不正確的是敘述 2:耐綸的醯胺基雖具極性,但結晶度高、分子鏈排列緊密,水分不易滲入,吸水性其實偏低(回潮率小),且醯胺基與染料可形成作用,染色性良好,故「不易染色但吸水性強」與事實相反。
聚乙烯(P E )與聚氯乙烯(P V C ),都含有下列哪一種元素 1. 氧 2. 碳 3. 硫 4. 氮。
答案:(2) 碳
解析:聚乙烯(PE)是由乙烯單體聚合而成,分子式可表示為 (C₂H₄)ₙ,僅含碳與氫;聚氯乙烯(PVC)由氯乙烯單體聚合而成,分子式為 (C₂H₃Cl)ₙ,含碳、氫、氯。兩者共同含有的元素為碳與氫,選項中只有「碳」符合。PE 與 PVC 皆不含氧、硫、氮,故其他選項均錯誤。此題考的是常見塑膠的單體組成,掌握重複單元即可快速判斷。
G P C 的分離原理為 1. 吸附原理 2. 分子穿透原理 3. 離子交換原理 4. 溶解原理。
答案:(2) 分子穿透原理
解析:GPC(凝膠滲透層析)屬於尺寸排除層析,其分離原理是「分子穿透原理」:管柱內填充多孔性凝膠,較小的分子可進入凝膠孔隙,停留時間長、較晚流出;較大的分子無法進入孔隙,只能走管柱間隙,較早被沖出。因此依分子體積大小分離,常用於測定高分子分子量及其分布。吸附、離子交換與溶解並非 GPC 的主要分離機制,故不選。
電解食鹽水時,陽極會產生何種物質 1. 氯氣 2. N a O H 3. 氧氣 4. 氯化氫。
答案:(1) 氯氣
解析:電解食鹽水(氯化鈉水溶液)時,陽極發生氧化反應,氯離子失去電子生成氯氣:2Cl⁻ → Cl₂+2e⁻,故陽極產生氯氣。陰極則發生還原反應,水被還原放出氫氣並使溶液呈鹼性:2H₂O+2e⁻ → H₂+2OH⁻,氫氧化鈉在陰極區生成,並非陽極產物。氧氣須在放電順序改變或使用特殊電極時才可能產生,氯化氫也不是本電解的產物。
下列何種情形需進行心肺復甦術( C P R ) 1. 體溫低於37 °C 2. 無呼吸 3. 無脈搏 4. 大量流血。
答案:(3) 無脈搏
解析:心肺復甦術(CPR)適用於患者無意識、無呼吸且無脈搏(或無正常呼吸、呈現瀕死喘息)的情況,其中「無脈搏」代表心臟已停止有效泵血,是立即施行胸外按壓的關鍵判斷依據。體溫低於 37°C 屬正常體溫範圍,不需 CPR;單純大量流血應優先止血並維持呼吸道通暢,並非 CPR 的啟動條件。故選無脈搏。
符合柏努利方程式( B e r n o u l l i e q u a t i o n ) 的系統中,下列敘述何者錯誤 1. 可應用在管內流體流動 2. 系統無機械功 3. 系統無摩擦損失 4. 適用於可壓縮流體。
答案:(4) 適用於可壓縮流體
解析:柏努利方程式是在穩流、無摩擦損失、無機械功(無泵或渦輪)且流體為不可壓縮的條件下,沿流線成立的機械能守恆式:P/ρ+v²/2+gz=常數。因此敘述 1、2、3 均正確。錯誤的是敘述 4:柏努利方程式假設密度 ρ 為定值,只適用於不可壓縮流體;氣體等可壓縮流體須改用考慮密度變化的修正式或能量方程式。故答案為「適用於可壓縮流體」。
檢測有機化合物分子內特定的官能基(f u n c t i o n a l g r o u p ),最常用的光譜儀為何者 1. G C 2. I R 3. L C 4. U V 。
答案:(4) U V
高沸點的重質油料進行蒸餾操作時,須在何種狀態下進行,以免加熱溫度過高產生裂解 1. 加壓 2. 常壓 3. 高壓 4. 真空。
答案:(4) 真空
解析:重質油沸點高,若在常壓下加熱到足夠溫度,容易超過其熱裂解溫度而分解變質。改在真空(減壓)下蒸餾,依蒸氣壓與沸點關係,降低系統壓力可使沸點顯著下降,讓油料在較低溫度即汽化分離,避免裂解。加壓或高壓反而使沸點升高,與需求相反;常壓則無降沸點效果,故選真空。
一莫耳乙烷完全燃燒,可以產生二氧化碳幾莫耳 1. 0 . 5 2. 1 . 0 3. 4 . 0 4. 2 . 0 。
答案:(4) 2 . 0
解析:乙烷完全燃燒反應式:C2H6 + 7/2 O2 → 2CO2 + 3H2O。由碳原子平衡可知,1 莫耳乙烷含 2 莫耳碳原子,完全燃燒後全部轉為二氧化碳,故生成 2 莫耳 CO2。0.5 或 1.0 莫耳不符碳平衡;4.0 莫耳則相當於 2 莫耳乙烷的產量,與題意一莫耳不符。
對於氣液相層析儀( G L C ) ,下列敘述何者正確 1. 動相為固體 2. 靜相為附著在惰性固體上的液體 3. 動相為液體 4. 靜相為附著在惰性固體上的氣體。
答案:(2) 靜相為附著在惰性固體上的液體
解析:氣液相層析(GLC)的動相為惰性載流氣體(如氮氣、氦氣),負責把樣品帶過管柱;靜相則是塗佈或鍵結在惰性固體擔體表面的液體薄膜,樣品各成分依其在液膜與氣相間的分配係數不同而分離。因此動相不是固體也不是液體,靜相亦非氣體,只有「靜相為附著在惰性固體上的液體」正確。
下列何者不是差壓式流量計 1. 浮子流量計 2. 皮扥管流量計 3. 孔口流量計 4. 文氏管流量計。
答案:(1) 浮子流量計
解析:差壓式流量計是讓流體通過節流件造成前後壓差,再由壓差推算流量,孔口流量計、文氏管流量計與皮托管流量計皆屬此類。浮子流量計(轉子流量計)則是變面積式:錐管内浮子升降改變環隙面積,使壓差大致維持固定,靠浮子高度讀流量,並非以差壓為量測原理,故選浮子流量計。
在無鉛汽油中提高辛烷值的添加物是 1. 乙醚 2. 甲基‧ 第三丁基醚 3. 四乙基鉛 4. 正庚烷。
答案:(2) 甲基‧ 第三丁基醚
解析:無鉛汽油為取代含鉛汽油(四乙基鉛為抗爆劑),需以高辛烷值組分提高抗爆指數。甲基第三丁基醚(MTBE)辛烷值高(RON約110),常作為無鉛汽油增氧劑與高辛烷值添加劑。選項1乙醚揮發過高不適合;選項3四乙基鉛為含鉛汽油添加劑,環保禁用;選項4正庚烷辛烷值定義為0,為低辛烷值參考物質。
一莫耳0 °C之冰,於25 °C之大氣中溶解成水,此過程為下列何種情況 1. 非自然過程 2. Δ S ( 熵變化量) 小於零 3. 不可逆自然過程 4. 可逆自然過程。
答案:(3) 不可逆自然過程
解析:0 °C 的冰置於 25 °C 大氣中會自發吸熱熔化,系統由固態變液態,分子排列混亂度增加,熵變化 ΔS 大於零;同時環境降溫放熱,整體熵變化仍大於零。自發且伴隨有限溫差與摩擦等耗散,屬於不可逆的自然(自發)過程,而非可逆過程。因此「ΔS 小於零」與「非自然過程」皆錯誤。
以炸藥消滅油井大火,其最主要的原理為 1. 隔離作用 2. 冷卻作用 3. 窒息作用 4. 抑制作用。
答案:(3) 窒息作用
下列有關電鍍之敘述,何者錯誤 1. 被鍍物置於陰極 2. 需用直流電 3. 欲鍍上之純金屬作為陽極接於電源上之負極 4. 溫度會影響電鍍的品質。
答案:(3) 欲鍍上之純金屬作為陽極接於電源上之負極
解析:電鍍時被鍍物接電源負極作為陰極,電解液中的金屬離子在陰極獲得電子還原析出;欲鍍上的純金屬則作為陽極,接電源正極,通電後氧化溶解補充金屬離子。因此「陽極接負極」的敘述錯誤。電鍍需用直流電,且溫度會影響離子移動、電流效率與鍍層結晶細緻度,故其餘敘述正確。
在烴類化合物中,其碳原子以雙鍵相連結者,稱為 1. 烯類 2. 炔類 3. 環烷類 4. 烷類。
答案:(1) 烯類
解析:烴類依碳原子間的鍵結型態分類:只含單鍵者為烷類,含碳碳雙鍵者為烯類,含碳碳三鍵者為炔類;環烷類雖成環,但環上的鍵結仍以單鍵為主。題目明確指出碳原子以雙鍵相連結,因此屬於烯類,例如乙烯 C2H4 即含一個 C=C。炔類具有三鍵,環烷與烷類則不具有碳碳雙鍵,故不選。
莫利爾( M o l l i e r ) 圖是 1. 焓— 熵 2. 熵— 濃度 3. 焓— 溫度 4. 熵— 溫度所作之圖。
答案:(1) 焓— 熵
解析:莫利爾圖(Mollier diagram)以比焓 h 為縱軸、比熵 s 為橫軸,又稱 h-s 圖;圖上可讀取蒸汽或冷媒在各狀態下的焓、熵、溫度、壓力與乾度,常用於蒸汽動力循環及冷凍空調計算。若以溫度為橫軸、熵為縱軸,則是 T-s 圖,並非莫利爾圖;焓—溫度圖也不是其定義。因此本題選焓—熵。
乙醚的分子式為 ,下列何者為其同分異構物 1. 戊烷 2. 丙酮 3. 丁醇 4. 乙醇。
答案:(3) 丁醇
解析:乙醚(diethyl ether)分子式為 C4H10O。同分異構物必須分子式相同、結構不同;丁醇 C4H9OH 亦可寫成 C4H10O,故與乙醚互為同分異構物。戊烷 C5H12、丙酮 C3H6O、乙醇 C2H6O 的碳數或分子式均與 C4H10O 不同,不能稱為同分異構物。答案是丁醇。
以側鏈型液晶聚矽氧烷為填充材料,做為氣相色層分析儀中毛細管管柱中之靜止相,分離 多環芳香族碳氫化合物時,係利用被分離物質何項差異而加以分離 1. 溶點 2. 溶解度 3. 分子大小 4. 沸點。
答案:(4) 沸點
中華民國國家標準簡稱為下列何者 1. J I S 2. D I N 3. A S T M 4. C N S 。
答案:(4) C N S
解析:CNS 為 Chinese National Standards 的縮寫,中文名稱為中華民國國家標準,由標準檢驗主管機關推動制定。JIS 是日本工業標準(Japanese Industrial Standards),DIN 是德國標準,ASTM 是美國材料與試驗協會標準。題目問中華民國國家標準,應選 CNS。
消除靜電最有效的方法為 1. 絕緣 2. 隔離 3. 接地 4. 摩擦。
答案:(3) 接地
解析:靜電累積的原因是電荷無處宣洩;接地可提供電荷流向大地的低電阻路徑,使物體電位與大地趨於相等,是最直接有效的消靜電方法。絕緣會阻止電荷移動,隔離只是拉開距離,摩擦反而會因接觸分離而產生更多靜電。實務上常將設備、管路與人員接地,並搭配濕度控制或離子風扇。
理想氣體於同溫下,下列敘述何者正確 1. 平均速率相同 2. 每莫耳體積皆為22 . 4 L 3. 於同體積下具有相同的莫耳數 4. 平均動能相同。
答案:(4) 平均動能相同
解析:理想氣體的平均移動動能只與絕對溫度有關,E=(3/2)kT,因此在同溫下各氣體的平均動能相同。平均速率為 √(8RT/πM),會隨莫耳質量而異;22.4 L/mol 僅在標準狀況下成立;同體積下要有相同莫耳數,還必須同壓,而題目只說同溫。故選平均動能相同。
工業上常先將異丙苯氧化後再水解,以製取何種產物 1. 乙苯與乙烯 2. 酚與甘油 3. 苯與異丙烷 4. 酚與丙酮。
答案:(4) 酚與丙酮
解析:異丙苯法製酚:苯與丙烯先烷基化生成異丙苯(cumene),異丙苯氧化成異丙苯過氧化氫,再經酸催化水解(裂解)得到酚與丙酮,兩者皆為重要工業原料。此法是酚與丙酮的主要共產製程,故答案為酚與丙酮。乙苯與乙烯、苯與異丙烷、酚與甘油均非此製程的產物組合。
半導體製程中常需用到高純度化學品,以供洗淨、蝕刻、濺鍍、熱氧化、離子注入等程序 之用,下列何種化學品可被用於蝕刻的製程上 1. H F 2. A s F 3. H O 4. N H O H 。
答案:(1) H F
解析:半導體濕式蝕刻常使用氫氟酸(HF)去除二氧化矽與玻璃層,反應可表示為 SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O,實際常以緩衝氫氟酸(BHF)控制蝕刻速率。HF 對氧化矽具高選擇性,因此可用於清洗、蝕刻與氧化物移除。其餘選項並非此處所指的蝕刻化學品;水與氫氧化銨主要用於清洗或有機物去除,不是蝕刻氧化層的主角。
下列何者為路徑函數( P a t h F u n c t i o n ) 1. 壓力 2. 功 3. 焓 4. 內能。
答案:(2) 功
解析:熱力學性質可分為狀態函數與路徑函數。狀態函數只由系統當時的狀態決定,與到達該狀態的過程無關,壓力、焓、內能都屬於狀態函數。功則會隨膨脹或壓縮的方式不同而改變,例如可逆膨脹與不可逆膨脹對外做的功並不相等,因此功是路徑函數。熱也是路徑函數,但本題選項中只有功符合。
在真空中仍能因溫度差而有能量傳遞發生的方法為下列何者 1. 強制對流 2. 輻射 3. 自然對流 4. 傳導。
答案:(2) 輻射
解析:熱量傳遞有傳導、對流與輻射三種方式。傳導需要介質中的分子或電子傳遞能量,對流則需要流體流動,強制對流與自然對流都必須有氣體或液體存在。輻射以電磁波傳遞能量,不需要任何介質,因此可在真空中傳播;物體只要溫度高於絕對零度就會放射輻射,溫差存在時即有淨能量傳遞。
下列何者為二級反應速率常數( R a t e c o n s t a n t ) 的單位 1. d m s m o l 2. m o l s d m 3. s 4. m o l s 。
答案:(1) d m s m o l
解析:二級反應速率式為 r=k[A]²,反應速率 r 的單位是 mol·dm⁻³·s⁻¹,濃度[A]的單位是 mol·dm⁻³。代入可得 k=r/[A]²,故 k 的單位為 (mol·dm⁻³·s⁻¹)/(mol·dm⁻³)²=dm³·mol⁻¹·s⁻¹。也就是體積單位在分子、濃度單位在分母,並帶有時間的倒數,選項1符合此組合。
下列有關化學物質之火災爆炸敘述,何者正確 1. 爆炸範圍愈大,愈危險 2. 閃火點愈高,愈危險 3. 自燃溫度愈低,愈安全 4. 爆炸下限愈低,愈安全。
答案:(1) 爆炸範圍愈大,愈危險
解析:爆炸範圍是指可燃氣體或蒸氣在空氣中能引燃的濃度區間,範圍愈大表示愈多濃度比例都可能起火爆炸,危險性愈高。閃火點愈高代表需要較高溫度才產生足夠蒸氣,較安全;自燃溫度愈低表示愈容易自行著火,較危險;爆炸下限愈低表示極少量洩漏即可達到燃燒濃度,也較危險。因此只有敘述1正確。
原子吸收光譜儀通常低壓下,使用何種氣體 1. 氯氣 2. 氧氣 3. 氬氣 4. 氫氣。
答案:(3) 氬氣
解析:原子吸收光譜儀的低壓氣體放電燈管,一般為中空陰極燈,燈內填充低壓惰性氣體。氬氣化學性質安定,不易與燈內金屬陰極反應,且其放射光譜不會干擾待測元素的吸收譜線,故常作為填充氣體。氯氣與氧氣具氧化性,會腐蝕燈材;氫氣雖較安定,但放電特性與光譜干擾不如氬氣適合。
有一總塔效率為60 % 的蒸餾塔,其理想板數為12 板( 不含重沸器),則實際板數應為多少 1. 20 板 2. 7 板 3. 8 板 4. 14 板。
答案:(1) 20 板
解析:總塔效率定義為理想板數與實際板數的比值,即 E=理想板數/實際板數。已知 E=60%=0.60,理想板數為12板,代入得實際板數=12/0.60=20板。效率低於100%,代表實際塔板無法達到理想平衡板的效果,因此需要比理想板數更多的板數,答案為20板。
有關解離度之敘述何者正確 1. 強電解質的解離度隨濃度的增加而增加 2. 弱電解質的解離度隨溫度的上升而減少 3. 弱電解質的解離度隨濃度的減少而增加 4. 強電解質的解離度隨溫度的上升而增加。
答案:(3) 弱電解質的解離度隨濃度的減少而增加
解析:弱電解質在水中僅部分解離,且解離為可逆反應;依奧斯瓦德稀釋定律,溶液越稀(濃度越小)解離度越大,故選 3。溫度上升通常使解離度增大(解離多為吸熱),選項 2 稱隨溫度上升而減少並不正確。強電解質在溶液中幾乎完全解離,解離度接近 1,受濃度變化影響極小,不會隨濃度增加而明顯增加,選項 1 有誤。
在化學紙漿的製造法中,何種方法所製的紙漿品質最優良 1. 亞硫酸法 2. 硫酸鹽法 3. 蘇打法 4. 氯化法。
答案:(1) 亞硫酸法
下列各物質中,何者不屬於精密( 緻) 化學品 1. 紫外線吸收劑 2. 高吸水性樹脂 3. 氟素撥水/ 撥油劑 4. S B R 橡膠。
答案:(4) S B R 橡膠
解析:精密化學品通常指產量較小、附加價值高、具特定機能或配方技術的化學品,例如紫外線吸收劑、高吸水性樹脂、氟素撥水撥油劑等,皆屬於機能性特用化學品。SBR橡膠是苯乙烯與丁二烯共聚的通用合成橡膠,產量大、用途廣、屬大宗石化產品,不歸類為精密化學品,故選4。
有關烯類的反應,下列何者錯誤 1. 容易進行取代反應 2. 反應性比苯(C H )活潑 3. 可以進行氫化反應 4. 可以進行聚合反應。
答案:(1) 容易進行取代反應
解析:烯類含有碳碳雙鍵(C=C),屬不飽和烴,其反應特性以加成反應為主,例如加氫、加鹵素、加鹵化氫及聚合反應等,而非取代反應;取代反應多見於烷類或芳香族(如苯的親電子取代)。烯類因雙鍵電子雲密度高,反應性比苯活潑,且可進行氫化(生成烷類)與聚合(如製聚乙烯)。故本題錯誤者為選項1。選項2、3、4皆為烯類正確性質,不可選。
N a N O 溶於水中,溶液溫度降低,下列何者正確 1. Δ G <0 ,Δ H <0 ,Δ S >0 2. Δ G >0 , Δ H >0 ,Δ S <0 3. Δ G >0 ,Δ H <0 ,Δ S >0 4. Δ G <0 ,Δ H >0 ,Δ S >0 。
答案:(4) Δ G <0 ,Δ H >0 ,Δ S >0
解析:硝酸鹽類(題中NaNO應指硝酸鈉等)溶於水時溶液溫度降低,表示溶解過程吸熱,故ΔH>0;物質能自發溶解,系統混亂度增加,故ΔS>0;自發程序在常溫下滿足ΔG=ΔH−TΔS<0。綜合得ΔG<0、ΔH>0、ΔS>0,對應選項4。選項1的ΔH<0(放熱)與降溫現象矛盾;選項2、3的ΔG>0表示非自發,與鹽類易溶的事實不符。
下列何者為均勻相化學反應 1. 礦石的燃燒 2. 鐵礦以鹽酸溶解 3. 天然氣的燃燒 4. 氮氣與稀硫酸反應。
答案:(3) 天然氣的燃燒
解析:均勻相反應指反應物同處於同一相(同為氣相或同為液相)。天然氣主要成分為甲烷等氣體,燃燒時與氧氣均在氣相中混合反應,屬氣相均勻相反應,故選項3正確。選項1礦石燃燒為固體與氧氣之固-氣非均相反應;選項2鐵礦以鹽酸溶解為固-液非均相;選項4氮氣為氣相、稀硫酸為液相,且氮氣性質穩定不與稀硫酸反應,亦非均相反應。
液體的平衡蒸氣壓為下列何者的函數 1. 體積 2. 壓力 3. 面積 4. 溫度。
答案:(4) 溫度
解析:液體與其蒸氣達成動態平衡時的壓力稱為平衡蒸氣壓(飽和蒸氣壓)。由克勞修斯-克拉珀龍方程式 d(lnP)/dT=ΔHvap/(RT²) 可知,平衡蒸氣壓僅為溫度的函數,隨溫度上升而增大;它與系統體積、所受外壓(只要高於蒸氣壓)及液面面積均無關。故選項4正確。選項1、2、3均非決定平衡蒸氣壓的因素。
分光光度計測吸光值( y ) 與濃度( x ) 得關係為y = 200 x,若樣品濃度單位為M,今測得樣品吸 光值為0 . 83 ,樣品濃度為 1. 4 . 15 2. 8 . 3 3. 1 . 66 4. 16 . 6 m M 。
答案:(1) 4 . 15
解析:依題給關係式 y=200x,y為吸光值、x為濃度(M)。代入測得吸光值 y=0.83,得 x=0.83÷200=0.00415 M。單位換算:1 M=1000 mM,故 0.00415 M=4.15 mM。選項1數值4.15(單位為mM)正確。選項4的16.6 mM為0.83×200÷10之誤算結果;選項2(8.3)、選項3(1.66)亦不符計算值。答案為1。
下列何者並非討論氣體動力論時所做的假設 1. 氣體分子間的引力可以忽略 2. 氣體的內能為溫度的函數與體積無關 3. 壓力是氣體分子碰撞器壁所造成 4. 氣體的平均動能與絕對溫度成正比。
答案:(2) 氣體的內能為溫度的函數與體積無關
解析:氣體動力論的基本假設包含:氣體分子體積可忽略、分子間除碰撞瞬間外無引力(選項1)、分子與器壁作彈性碰撞而產生壓力(選項3)、分子平均動能與絕對溫度成正比(選項4)。至於「氣體內能為溫度函數且與體積無關」,是理想氣體由上述假設推導出的結果(內能僅含分子動能),並非動力論的原始基本假設。故選項2為「並非假設」者,答案為2。
何者是氣相色層分析儀之英文簡稱 1. L C - M S 2. U V - V I S 3. G C 4. H P L C 。
答案:(3) G C
解析:氣相色層分析儀的英文為 Gas Chromatography,簡稱 GC,故選項3正確。選項1 LC-MS 為液相層析質譜聯用儀;選項2 UV-VIS 為紫外光-可見光光譜儀,用於測吸光度;選項4 HPLC 為高效能液相層析儀,屬液相分離技術。三者均非氣相色層分析之英文簡稱。
兩溫度差為Δ T 與Δ T 之對數平均值等於 1. 2. 3. 4. 。
紙張或布匹之乾燥,可應用何種乾燥設備 1. 盤式乾燥機 2. 筒式乾燥機 3. 迴轉式乾燥機 4. 鼓式乾燥機。
答案:(2) 筒式乾燥機
鍋爐發生汽水共騰(沸)現象,是由於水中含有 1. 酸 2. 苛性鈉 3. 油脂及有機物 4. 鹼。
答案:(3) 油脂及有機物
解析:汽水共騰(沸)是鍋爐鍋水中含有表面活性物質(如油脂、有機物、皂化物等)所致。這些物質降低水的表面張力,在汽水界面形成堅韌泡沫層,隨蒸汽夾帶大量鍋水飛濺,嚴重影響蒸汽品質與水位控制。選項 1 酸、2 苛性鈉(鹼)、4 鹼本身不直接造成汽水共騰,反而鹼度過高可能導致鹼脆性破壞,與汽水共騰機制不同。
吉卜氏相律( G i b b s p h a s e r u l e ) 中,f = c + 2 -p 其中各符號所代表的意義,下列敘述何者錯誤 1. f 表示自由度 2. 2 表示壓力和溫度兩變數 3. c 表示成分數 4. p 表示固定的壓力。
答案:(4) p 表示固定的壓力
解析:吉布斯相律公式 f = c - p + 2(或 f = c + 2 - p),其中 f 為自由度(獨立變數數目)、c 為成分數、p 為相數、2 代表溫度與壓力兩個外場變數。選項 4 誤將 p 說成「固定的壓力」,實為「相數」。
以下有關C H 分子結構的敘述,下列何者正確 1. 有環狀結構 2. 有雙鍵 3. 為鏈狀結構 4. 有三鍵。
答案:(3) 為鏈狀結構
從固體物料中移去所含少量水分的操作,稱為 1. 乾燥 2. 蒸發 3. 吸收 4. 蒸餾。
答案:(1) 乾燥
解析:乾燥 定義為從固體、半固體或液體物料中,以熱能移除相對少量揮發性成分(通常為水分)的單元操作。蒸發著重於濃縮溶液;吸收為氣體組分轉入液相;蒸餾利用沸點差分離液體混合物。
關於精餾之敘述,下列何者錯誤 1. 再沸器可視為-理想級 2. 全回流時所需板數最多 3. 蒸餾塔於進料之下半部稱為汽提段 4. 頂部產物所含為高沸點物質。
答案:(2) 全回流時所需板數最多、(4) 頂部產物所含為高沸點物質
解析:精餾錯誤敘述:(2) 全回流時理論板數 最少(非最多),因操作線與對角線重合,駕馭力最大;實際操作需最佳回流比平衡板數與能耗。(4) 塔頂產物為低沸點組分濃集物,高沸點組分濃集於塔底。正確:(1) 再沸器常視為一理想級;(3) 進料下半部為汽提段。
有關「特殊玻璃」敘述,下列何者正確? 1. 感光玻璃遇光照射會受激發而改變顏色 2. 絡網玻璃( w i r e d g l a s s ) 是嵌入膨脹係數與玻璃相近的鋁鎂合金網而成 3. 膠合玻璃中夾一層聚乙烯醇縮丁酯樹脂薄膜 4. 強化玻璃遭受外力撞擊時可粉碎成無銳角的顆粒。
答案:(1) 感光玻璃遇光照射會受激發而改變顏色、(3) 膠合玻璃中夾一層聚乙烯醇縮丁酯樹脂薄膜、(4) 強化玻璃遭受外力撞擊時可粉碎成無銳角的顆粒
解析:(1) 感光玻璃含銀鹵化物,光照分解致色變深;(3) 膠合玻璃夾層為 PVB(聚乙烯醇縮丁酯)膜,破碎不飛濺;(4) 強化玻璃表面壓應力大,破碎成鈍角顆粒。錯誤:(2) 絡網玻璃嵌入鋼絲網(非鋁鎂合金),主要防火阻隔。
下列何者可以與溴化甲基鎂(C H 3 M g B r )反應產生醇類? 1. 丙酮 2. 丙烷 3. 丙烯 4. 丙酸甲酯。
答案:(1) 丙酮、(4) 丙酸甲酯
解析:格氏試劑(CH₃MgBr)為強親核試劑,攻擊羰基碳:(1) 丙酮(酮)加成後水解得叔醇;(4) 丙酸甲酯(酯)經兩當量加成水解亦得叔醇。丙烷無官能團不反應;丙烯為烯烴,格氏試劑不加成於孤立雙鍵。
下列關於輻射傳熱之敘述,何項錯誤 1. 一物質的溫度越高,輻射強度愈大 2. 任何溫度大於零度的物體均有輻射現象 3. 輻射熱傳到一物體後,若其為黑體,則發生吸收、反射與透過的現象 4. 在真空中也有輻射傳熱。
答案:(2) 任何溫度大於零度的物體均有輻射現象、(3) 輻射熱傳到一物體後,若其為黑體,則發生吸收、反射與透過的現象
有一100 k g 水溶液內含20 % ( 重量百分率) 的A,經蒸發後可獲得50 % 水溶液,下列敘述何 者正確? 1. 蒸發後水溶液重為60 k g 2. 蒸發後水溶液內A 重為20 k g 3. 蒸發掉的水重為蒸發後水溶液重的1 . 5 倍 4. 蒸發掉的水重為40 k g 。
答案:(2) 蒸發後水溶液內A 重為20 k g、(3) 蒸發掉的水重為蒸發後水溶液重的1 . 5 倍
解析:初態A量=100×20%=20 kg,水80 kg。蒸發只帶走水,A不揮發,故蒸發後A仍為20 kg。終態A佔50%,溶液總重=20÷0.5=40 kg,其中水20 kg,蒸發水量=80-20=60 kg。60÷40=1.5,故蒸發掉的水為殘液重的1.5倍。選項1的60 kg其實是蒸發水量;選項4的40 kg是蒸發後溶液重,兩者都混淆了。
有關下列液體的性質,何者會隨溫度的上升而下降 1. 蒸氣壓 2. 分子量 3. 黏度 4. 表面張力。
答案:(3) 黏度、(4) 表面張力
解析:溫度升高使分子平均動能增加,分子間引力較易被克服,液體內部摩擦減小,黏度下降;同時表面層分子被拉向內部的淨力減弱,表面張力也下降。蒸氣壓則隨溫度上升而升高,方向相反;分子量是物質的固有性質,不隨溫度改變。故隨溫度上升而下降者為黏度與表面張力。
綜合乾粉( A B C ) 滅火器,適用於下列何類火災? 1. 丙 2. 乙 3. 丁 4. 甲。
答案:(1) 丙、(2) 乙、(4) 甲
解析:火災分類:甲(A)類為木材、紙張、棉布等普通可燃物;乙(B)類為汽油、溶劑、油脂等可燃液體;丙(C)類為電氣設備;丁(D)類為鉀、鈉、鎂等活性金屬。ABC乾粉滅火器標示可適用A、B、C三類,即甲、乙、丙。丁類金屬火災須使用特殊金屬滅火劑,乾粉可能與金屬反應,故不列入。
在推行品管圈活動過程,下列何者是「Q C 七手法」項目? 1. 柏拉圖 2. 魚骨圖 3. 特性要因圖 4. 品質分析圖。
答案:(1) 柏拉圖、(3) 特性要因圖
有一極性液體其沸點為27 o C,依據曲吞法則( T r o u t o n ’ s r u l e ),該液體的莫耳汽化熱為 1. 26 , 360 J .m o l - 1 2. 32 , 635 J .m o l - 1 3. 6 , 300 c a l .m o l - 1 4. 7 , 800 c a l .m o l - 1 。
答案:(2) 32 , 635 J .m o l - 1、(4) 7 , 800 c a l .m o l - 1
有關「熱電高溫溫度計」的敘述中,何者正確? 1. 用兩種不同金屬,將其一端接合並置於被測物體上,另一端接在測示之儀器上,故它是溫度儀器中最複雜的 2. 冷接點溫度通常保持在0 °C或20 °C 3. 熱電流會從熱接點抵達冷接點,然後再由冷接點回到熱接點 4. 將兩種金屬線兩端接合使成一迴路,產生與兩端溫度差成正比的熱電動勢。
答案:(2) 冷接點溫度通常保持在0 °C或20 °C、(3) 熱電流會從熱接點抵達冷接點,然後再由冷接點回到熱接點、(4) 將兩種金屬線兩端接合使成一迴路,產生與兩端溫度差成正比的熱電動勢
解析:熱電偶係將兩種不同金屬線兩端接合成迴路,兩接點有溫差時產生熱電動勢(Seebeck效應),大小與溫差成正比。量測時須固定冷接點溫度作為參考,常用0°C或20°C。迴路中熱電流由熱接點流向冷接點,再經導線回到熱接點。熱電偶構造簡單、反應快、耐高溫,並非最複雜的測溫儀器,故選項1不選。
有關2 - 甲基丙烯的敘述,以下何者正確? 1. 化學式為C 3 H 6 2. 一分子中有4 個碳原子 3. 結構中有π 鍵 4. 化學式為C 4 H 8 。
答案:(2) 一分子中有4 個碳原子、(3) 結構中有π 鍵、(4) 化學式為C 4 H 8
解析:2-甲基丙烯(異丁烯)結構為 CH2=C(CH3)2:主鏈3個碳加上甲基1個碳,共4個碳;含一個C=C雙鍵,雙鍵中有一條σ鍵與一條π鍵;分子式為C4H8,與丁烯類同分異構。C3H6是丙烯的分子式,碳數與本物質不符,故選項1錯誤。
因汽油、溶劑、油脂等引發的火災,可使用下列何種方式滅火? 1. C O 2 滅火器 2. 乾粉滅火器 3. 泡沫滅火器 4. 大量的水。
答案:(1) C O 2 滅火器、(2) 乾粉滅火器、(3) 泡沫滅火器
解析:汽油、溶劑、油脂屬乙(B)類火災。CO2滅火器靠窒息與冷卻滅火,不導電、不留殘渣;乾粉可捕捉自由基中斷連鎖反應;泡沫能在油面形成覆蓋層隔絕氧氣,三者皆適用。大量的水會使油品浮於水面並隨水流擴散,擴大燃燒面積,甚至造成沸溢,故不可使用。
有關「原油的分餾」之敘述中,下列何者正確? 1. 真空法通常是以原油蒸餾工場的常壓塔底( 殘渣) 油為進料油,以製取潤滑油 2. 真空法將常壓下不能蒸發的高沸點成分,於減壓下予以分離 3. 原油中常含有K、N a、C u 之碳酸鹽,分餾前須先進行脫鹽作業 4. 一般分餾法, 有常壓法與真空法兩種。
答案:(1) 真空法通常是以原油蒸餾工場的常壓塔底( 殘渣) 油為進料油,以製取潤滑油、(2) 真空法將常壓下不能蒸發的高沸點成分,於減壓下予以分離、(4) 一般分餾法, 有常壓法與真空法兩種
下列有關「工業用水銀溫度計」構造的敘述中,何者正確? 1. 若在水銀上方充入高壓的乾燥氧氣,則可測之最高溫度約能提升200 °C 2. 與實驗用水銀溫度計構造極為相似 3. 需在玻璃管及玻璃球莖外罩上金屬保護套 4. 可彎成各種角度,以適合不同的需要。
答案:(2) 與實驗用水銀溫度計構造極為相似、(3) 需在玻璃管及玻璃球莖外罩上金屬保護套、(4) 可彎成各種角度,以適合不同的需要
解析:工業用水銀溫度計構造與實驗用相似(選項2正確),但為耐衝擊、耐腐蝕,外部需加裝金屬保護套(選項3正確)。工業溫度計常設計為可彎曲(如直角、萬向)以適應安裝空間(選項4正確)。選項1錯誤:水銀上方通常充入惰性氣體(氮氣或氬氣)或抽真空,而非高壓乾燥氧氣;氧氣不影響水銀沸點(357°C),且高壓氧氣有氧化風險,無法提升200°C測溫上限。
下列有關「水銀溫度計」的敘述中,何者正確? 1. 構造簡單 2. 依用途不同,可分為醫療用、 一般用、實驗用及工業用等四種 3. 溫度指示最大範圍為:-38 ~357 °C 4. 所能指示之最低溫較酒精溫度計為低。
答案:(1) 構造簡單、(2) 依用途不同,可分為醫療用、 一般用、實驗用及工業用等四種、(3) 溫度指示最大範圍為:-38 ~357 °C
解析:水銀溫度計構造簡單,依用途可分醫療、一般、實驗、工業等類型,指示範圍約 -38~357 °C。酒精溫度計可測更低溫(約 -115 °C),因此水銀溫度計的最低指示溫度反而較高,故選 1、2、3。
殼管熱交換器的擋板有何功能 1. 支撐管子 2. 增大殼側流體的流速 3. 增大管側傳熱係數 4. 增大熱交換器的傳熱速率。
答案:(1) 支撐管子、(2) 增大殼側流體的流速、(4) 增大熱交換器的傳熱速率
解析:殼管式熱交換器擋板主要功能:(1)支撐管束防止振動下垂(選項1);(2)強制殼側流體多次橫向沖刷管束,增加流速與擾流,提升殼側傳熱係數(選項2);(3)綜合效果使整體傳熱速率增大(選項4)。選項3錯誤:擋板位於殼側,不直接影響管內流體流動,故不增大管側傳熱係數。
有關勒沙特列原理( L e C h a t e l i e r p r i n c i p l e ) 的應用,下列敘述何者正確 1. 溫度固定時,壓力改變會改變其平衡常數值 2. 理想氣體的反應平衡常數會因溫度改變而改變 3. 對一放熱反應而言,升高溫度可使平衡反應向右進行 4. 溫度固定且反應達平衡時,移走產物有利於反應向右進行。
答案:(2) 理想氣體的反應平衡常數會因溫度改變而改變、(4) 溫度固定且反應達平衡時,移走產物有利於反應向右進行
解析:勒夏特列原理:系統受擾動時平衡移動以抵消擾動。選項2:理想氣體反應平衡常數Kp僅隨溫度變化,符合范特霍夫方程。選項4:等溫等壓下移走產物降低反應商Q<K,平衡向右(正向)移動。選項1錯誤:溫度固定時Kp不變,壓力改變僅使平衡位移不改變常數值。選項3錯誤:放熱反應升高溫度平衡向左(逆向)移動以吸收熱量。
2 - 丁醇進行脫水反應,主產物為何? 1. 2 - 丁烯 2. C H 3 C H = C H C H 3 3. C H 3 C H 2 C H = C H 2 4. 1 - 丁烯。
答案:(1) 2 - 丁烯、(2) C H 3 C H = C H C H 3
解析:2-丁醇(CH3CH(OH)CH2CH3)脫水遵循扎伊采夫規則,優先生成取代度較高的烯烴。消除β氫有兩條路徑:向C1消除生成1-丁烯(較不穩定);向C3消除生成2-丁烯(雙鍵內移,雙取代較穩定)。主產物為2-丁烯,結構式CH3CH=CHCH3(選項1、2相同)。選項3、4為1-丁烯結構,屬副產物。
在理想氣體絕熱可逆程序中,下列敘述何者正確 1. 膨脹過程會使內能減少 2. 膨脹過程會使溫度下降 3. 膨脹過程會使內能增加 4. 膨脹過程會使溫度上升。
答案:(1) 膨脹過程會使內能減少、(2) 膨脹過程會使溫度下降
解析:理想氣體絕熱可逆膨脹:Q=0,系統做功W>0。依一狀ΔU=Q-W=-W<0,內能減少(選項1正確)。理想氣體內能僅憑溫度,ΔU<0代表溫度下降(選項2正確)。選項3、4與能量守恆矛盾。
一般自來水工廠或游泳池的淨水設備,使用何種型式之過濾製置 1. 離心過濾機 2. 壓濾機 3. 砂濾池 4. 重力式濾機。
答案:(3) 砂濾池、(4) 重力式濾機
解析:自來水廠與游泳池淨水常用砂濾池(快砂濾或慢砂濾)與重力式濾機(重力驅動水通過濾層),屬深層過濾,處理量大、操作簡單。離心過濾機與壓濾機屬機械加壓/離心過濾,多用於泥漿脫水或工業固液分離,非飲用水常規過濾主流設備。