民國101年 第4梯次 12300 化工乙級 學科考古題與答案

民國101年 第4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。

題目與答案

第1題

下列何種閥主要用於蒸氣機及滑輪機上作為阻流閥 ( t h r o t t l e v a l v e ) 及旁通閥( b y p a s s v a l v e ) ? 1. 閘閥 2. 安全閥 3. 針閥 4. 球閥。

答案:(4) 球閥

第2題

下列有關陽離子交換樹脂的敘述,何者錯誤? 1. 可除去水中的鈣、鎂、鐵... ... 等陽離子 2. 失效的陽離子交換樹脂可用N a O H 洗滌使其再生 3. 可供作鍋爐用水的淨化之用 4. 是一種人工合成樹脂且該樹脂的主體是聚苯乙烯結構的高分子固體,分子鏈上接有或的酸性原子團。

答案:(2) 失效的陽離子交換樹脂可用N a O H 洗滌使其再生

解析:陽離子交換樹脂含酸性基團(如-SO3H、-COOH),可交換水中Ca2+、Mg2+、Fe2+等陽離子;失效後依型式以HCl、H2SO4(氫型)或NaCl(鈉型)再生,絕不可用NaOH。NaOH是陰離子交換樹脂之再生劑,故敘述2「用NaOH洗滌再生」錯誤。選項1、3、4皆正確:樹脂確可除陽離子、用於鍋爐給水軟化淨化,主體多為聚苯乙烯骨架接酸性基團。錯誤者為2。

第3題

物料乾燥時,何種水分可由表面蒸發移去? 1. 總含水分 2. 平衡水分 3. 自由水分 4. 結晶水分。

答案:(3) 自由水分

解析:物料乾燥時水分分為平衡水分與自由水分。平衡水分為物料與空氣達平衡時殘留、無法再除去者;自由水分為總水分扣除平衡水分後、可經表面蒸發移除之部分。選項1總含水分含不可除之平衡水;選項4結晶水為化學結合水,非表面蒸發所能除去。故可自表面蒸發移去者為自由水分,選3。

第4題

兩溫度差為Δ T 與Δ T 之對數平均值等於 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 2

第5題

具有相變化之熱量傳送問題為 1. 對流 2. 沸騰 3. 傳導 4. 輻射。

答案:(2) 沸騰

解析:沸騰(boiling)是液體受熱達飽和溫度後在內部產生氣泡、由液相轉氣相的現象,伴隨明顯相變化(liquid→vapor),熱傳以潛熱形式進行。選項1對流、3傳導、4輻射皆可在無相變下發生;具相變化之熱量傳送典型即凝結與沸騰。故具相變化者選2。

第6題

在一標準大氣壓力下,某空氣之乾球溫度為70 °F,其露點為50 °F,已知50 °F之飽和水蒸汽 壓力為0 . 178 p s i a ,大氣壓力為14 . 7 p s i a ,則每磅乾空氣所攜帶之水分為多少磅? 1. 0 . 00762 2. 0 . 762 3. 1 . 22 4. 0 . 0122 。

答案:(1) 0 . 00762

解析:以露點求濕度:水蒸氣分壓等於露點下飽和蒸汽壓,Pw=0.178 psia;總壓P=14.7 psia。絕對濕度H=0.622×Pw/(P−Pw)。代入:H=0.622×0.178/(14.7−0.178)=0.110716/14.522=0.00762 lb水/lb乾空氣。乾球70°F不影響計算(僅定相對濕度)。選項2、3數值過大;選項4為未乘0.622常數(0.178/14.522=0.0122)之誤。故正確為1。

第7題

下列相關的敘述中,何者錯誤? 1. 由發色團與苯、 、 、 等芳香族環狀化合物所構成之分子,稱為色原體( c h r o m o g e n ) 2. 主要的助色團有-O H 、-N H 、-N H R 、-N R 、-S H 等 3. 通常助色團( a u x o c h r o m e ) 之顏色較淺,且缺乏對纖維的染著性,致須另加入發色團( c h r o m o p h o r ) 以使顏色變深或賦予染著性 4. 有機化合物要具有顏色的條件,是其分子內須具有能引起發色的不飽和原子團。

答案:(3) 通常助色團( a u x o c h r o m e ) 之顏色較淺,且缺乏對纖維的染著性,致須另加入發色團( c h r o m o p h o r ) 以使顏色變深或賦予染著性

解析:色原體(chromogen)是由發色團(chromophore)與苯等芳香族環狀結構共同構成的分子;助色團如 -OH、-NH₂、-NHR、-NR₂、-SH 本身顏色較淺、對纖維缺乏染著性,但接在發色團上會產生助色效應,使吸收波長往長波方向移動、顏色加深,並能與纖維形成氫鍵或離子鍵而增進染著性。第3項把助色團與發色團的角色對調,敘述錯誤。

第8題

對於理想溶液的敘述,下列何者是錯的? 1. 體積具有加成性 2. 混合熱為零 3. 符合勞特定律( R a o u l t ' s l a w ) 的溶液 4. 分子結構差異大。

答案:(4) 分子結構差異大

解析:理想溶液需符合下列條件:混合時總體積具加成性(混合體積變化為零)、混合熱 ΔH=0、混合熵達最大、各成分在全部濃度範圍內皆遵守拉午耳定律(Raoult's law),且組成分子的結構、大小與分子間作用力須相近。分子結構差異大者,混合時會產生明顯熱效應與體積變化,偏離拉午耳定律,屬於非理想溶液,故第4項錯誤。

第9題

將空氣冷卻至有水蒸氣凝結成液滴的溫度稱為 1. 露點 2. 冰點 3. 沸點 4. 熔點。

答案:(1) 露點

解析:露點(dew point)是指定壓下將濕空氣冷卻,使其水蒸氣分壓達到飽和、開始凝結成液滴時的溫度,可用来表示空氣中的含水量。冰點與熔點是純物質固液平衡的溫度,沸點是蒸氣壓等於外界壓力時的溫度,三者都與空氣中的水蒸氣含量無關,無法描述水氣凝結的現象。

第10題

將溴溶於四氯化碳中形成暗紅色溶液,通入下列何種氣體會迅即褪色 1. 乙烯 2. 空氣 3. 乙烷 4. 甲烷。

答案:(1) 乙烯

第11題

檢測有機化合物物質分子內的官能基(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. L C 3. U V 4. I R 。

答案:(4) I R

解析:紅外線光譜(IR)是利用分子中的官能基(如 C=O、O-H、N-H、C≡N)在特定波數吸收紅外光、產生振動能階躍遷,可由吸收峰的位置與強度鑑定官能基,是最常用的儀器。GC、LC 屬於層析分離技術,依滯留時間分離混合物;UV 主要觀察共軛雙鍵的電子躍遷,對官能基的辨識能力較不足。

第12題

有關D N A 的敘述,下列何者為錯誤 1. 生物體遺傳資料的貯藏所 2. 是一種去氧核糖核酸 3. 存在於細胞核中 4. 具傳遞訊息功能。

答案:(4) 具傳遞訊息功能

解析:DNA 即去氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid),主要存在於細胞核的染色體中,是生物體貯存遺傳訊息的場所,其鹼基序列可經複製傳給子代。負責把基因訊息帶到核糖體、直接作為蛋白質合成模板的是 RNA(mRNA),故「具傳遞訊息功能」較適合描述 RNA,第4項錯誤。

第13題

將反應物一次加入反應器內,待反應完成後全部卸出者,稱為 1. 半批式反應 2. 批式反應 3. 連續式反應 4. 半連續式反應。

答案:(2) 批式反應

解析:批式反應(batch reaction)是將反應物一次全部加入反應器中,經攪拌反應,待達到預定轉化率後再全部卸出,適合小批量、多樣化的產品。半批式是部分物料先加入、其餘在反應過程中逐漸加入;連續式是進料與出料同時不斷進行;半連續式則介於兩者之間。

第14題

關於往復泵( r e c i p r o c a t i n g p u m p ),下列敘述何者錯誤 1. 當泵內的流量不均勻時,可藉裝置空氣室( a i r c h a m b e r ) 改善 2. 可用於輸送含有顆粒的液體 3. 當活塞在一個泵缸內往返一次,吸液和排液各進行一次,稱為單缸單動泵 4. 主要由泵缸、活塞和單向活門組成。

答案:(2) 可用於輸送含有顆粒的液體

解析:往復泵靠活塞在泵缸內往復運動,配合吸入與排出單向活門輸送液體,屬於正排量泵。其缺點是流量呈脈動,可加裝空氣室緩衝使流量均勻;活塞往返一次、吸液與排液各一次者稱為單缸單動泵。因活門與活塞間隙小,含固體顆粒的液體會造成磨損與阻塞,故不適於輸送含顆粒液體,第2項錯誤。

第15題

下列之因素,何者與過濾操作之關係較小 1. 濾液之黏度 2. 濾液之密度 3. 過濾之壓力差 4. 濾餅之阻力。

答案:(2) 濾液之密度

解析:依 Ruth 過濾方程式,dV/dθ=A²ΔP/[μ(αcV+A·Rm)],過濾速率與壓力差 ΔP 成正比,與濾液黏度 μ、濾餅比阻力 α 及濾材阻力 Rm 成反比,因此黏度、壓力差、濾餅阻力都是關鍵因素。濾液密度並不出現在方程式中,對過濾速率的影響甚小。

第16題

氣象報告所報之濕度為 1. 一般濕度 2. 絕對濕度 3. 相對濕度 4. 百分濕度。

答案:(3) 相對濕度

解析:氣象報告中的「濕度」是指相對濕度(Relative Humidity, RH),定義為某溫度下空氣實際水蒸氣分壓與該溫度飽和水蒸氣壓之比,以百分比表示。絕對濕度指單位體積空氣所含水蒸氣質量(g/m³),並非日常播報用語;「百分濕度」並非標準名詞;「一般濕度」亦非專業術語。相對濕度達100%表示空氣已飽和,易結露或降雨,是天氣預報與防災上最常用的指標,故選③。

第17題

最嚴重的鍋爐災變為何? 1. 煙道發生二次燃燒 2. 鍋爐本體破裂 3. 爐管膨脹凸出 4. 爐內燃料爆炸。

答案:(4) 爐內燃料爆炸

第18題

已知N i 及C o 的標準還原電位分別為 - 0 . 257 V 和 - 0 . 280 V ,又當[ N i ] = 1 . 0 m 及[ C o ] = 0 . 5 m 時,則下列電池 的電動勢( e m f ) 為 1. 0 . 319 V 2. 0 . 0141 V 3. - 0 . 528 V 4. 0 . 0408 V 。( l n 5 = 1 .

答案:(1) 0 . 319 V

第19題

下列何者為熱塑性塑膠( t h e r m a l p l a s t i c s ) ? 1. 三聚氰胺塑膠 2. 聚乙烯 3. 酚醛塑膠 4. 尿素塑膠。

答案:(2) 聚乙烯

解析:熱塑性塑膠(thermoplastics)受熱可反覆軟化、冷卻固化,分子為線性或枝鏈狀,如聚乙烯(PE)、聚丙烯、PVC、PS 等。聚乙烯由乙烯聚合而成,加熱可熔融加工、可回收,是典型的熱塑性塑膠。三聚氰胺塑膠、酚醛塑膠(電木)、尿素塑膠均為熱固性塑膠(thermosets),固化後形成交聯網狀結構,受熱不熔融而分解,無法再塑形。故答案為②聚乙烯。

第20題

液態銅在1535 °C時的表面張力為1 . 30 N m ,溫度係數為-3 . 1 × 10 N m K ,試求其表面焓 H ? 1. -1 . 8 J m 2. 2 . 6 J m 3. 1 . 86 J m 4. 1 . 5 J m 。

答案:(3) 1 . 86 J m

解析:表面 excess 焓 H^s 與表面張力 γ 的關係為 H^s = γ - T(dγ/dT)。題給 γ = 1.30 N/m,溫度係數 dγ/dT = -3.1×10⁻⁴ N·m⁻¹·K⁻¹,絕對溫度 T = 1535 + 273 = 1808 K。代入計算:H^s = 1.30 - 1808 × (-3.1×10⁻⁴) = 1.30 + 0.560 = 1.86 J/m²。因溫度係數為負,隨溫度上升表面張力下降,故表面焓大於表面張力本身,選③1.86 J/m²。

第21題

在S I 制,下列何者為壓力的單位 1. p s i 2. m m H g 3. P a 4. k g / c m 。

答案:(3) P a

解析:國際單位制(SI)中壓力的單位為帕斯卡(Pa),定義為 1 Pa = 1 N/m²。psi(磅每平方英寸)屬英制單位;mmHg(毫米汞柱)為非 SI 的壓力表示法;kg/cm²(公斤力每平方公分,又稱 at)亦為工程慣用非 SI 單位。依 SI 制標準,壓力基本單位為 Pa,可配合前綴如 kPa、MPa 使用,皆為 SI 衍生單位,故選③。

第22題

讀取浮標流量計之讀數應擇取浮標之那一位置 1. 最高點 2. 最低點 3. 浮標之中間 4. 面積最大處。

答案:(4) 面積最大處

第23題

下列何者不屬於麥斯威爾關係式( M a x w e l l r e l a t i o n s ) 的結果?( T : 溫度;V : 體積;P : 壓力;S : 熵) 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 3

第24題

物理吸附的吸附過程 1. 有時候放熱、有時候吸熱 2. 總是吸熱 3. 總是放熱 4. 不會有熱量變化。

答案:(3) 總是放熱

解析:物理吸附(physisorption)由凡得瓦力(van der Waals 力)引起,類似氣體在表面凝結,過程使系統自由能下降,故總是放熱(ΔH < 0)。它不需活化能、吸附速率快、可逆、可形成多層吸附,吸附熱與凝結熱同數量級(約數十 kJ/mol)。化學吸附才可能伴隨較複雜熱效應,但純物理吸附本質上恆為放熱,不會吸熱或無熱量變化,故選③。

第25題

在吸收操作的圖解法中,下列敘述何者正確? 1. 操作線最好和平衡線重疊 2. 操作線恆在平衡線的上方 3. 非等溫平衡線往往向下彎曲 4. 操作線恆在平衡線的下方。

答案:(2) 操作線恆在平衡線的上方

解析:吸收操作中,溶質由氣相傳入液相,因此在 y-x 圖上,操作線必須位於平衡線上方,才能維持 y 大於 y* 的正向質傳驅動勢;兩線的垂直距離即為推動力,距離越大,所需理論板數越少。若操作線與平衡線重疊,驅動勢為零,需要無限多理論板,實際上不可行。非等溫吸收時,溶解放熱使液體溫度上升,平衡分壓提高,平衡線通常向上彎曲,並非向下彎曲。操作線的位置由液氣比決定,並非固定在上方或下方。

第26題

連續攪拌反應器( C S T R ) 較適用於下列何種場合? 1. 反應快,產量多 2. 反應快,產量少 3. 反應慢,產量少 4. 反應慢,產量多。

答案:(1) 反應快,產量多

第27題

已知水在100 °C下與1 a t m 水蒸氣達氣液平衡,若水在此溫度下的汽化熱△H 為40 . 60 k J / m o l ,則 1. △S = 0 . 1089 k J K m o l 、△G = 0 k J m o l 2. △S = 0 k J K m o l 、△G = 0 . 1089 k J m o l 3. △S = 0 k J K m o l 、△G = 0 k J m o l 4. △S = 0 . 1089 k J K m o l 、△G = 0 . 1089 k J m o l 。

答案:(1) △S = 0 . 1089 k J K m o l 、△G = 0 k J m o l

解析:水在 100 °C、1 atm 下與水蒸氣達氣液平衡,因處於平衡狀態,兩相化學位相等,故 ΔG = 0 kJ/mol。熵變由 ΔG = ΔH − TΔS,平衡時 ΔG = 0,得 ΔS = ΔH/T,溫度須用絕對溫度 T = 100 + 273.15 = 373.15 K,代入 ΔS = 40.60 ÷ 373.15 ≈ 0.1088,約為 0.1089 kJ/(K·mol)。因此 ΔS 不為零,ΔG 也不等於 0.1089,兩者數值不可對調。

第28題

對於相同公稱管徑的鋼管,下列敘述何者為正確? 1. 管號愈大,管外徑愈大 2. 管號愈大,管壁厚度愈大 3. 管號愈大,管壁厚度愈小 4. 管號愈大,管內使用壓力愈小。

答案:(2) 管號愈大,管壁厚度愈大

解析:鋼管的公稱管徑(NPS)代表的是標稱尺寸,同一公稱管徑的管子外徑固定不變,管號(Schedule number)越大,代表管壁越厚、內徑越小。管號的定義與設計壓力及容許應力有關,約為 1000 乘以壓力再除以容許應力,因此管號越大,可承受的內壓越高。故「管號愈大,管壁厚度愈大」正確;管外徑不隨管號改變,管號大者耐壓能力較高而非較低。

第29題

分光光度計之原理,利用可見光之燈管( L a m p ) 做為光源,工作範圍可由 1. 190 n m ~400 n m 2. 400 n m ~1100 n m 3. 400 n m ~800 n m 4. 190 n m ~1100 n m 。

答案:(2) 400 n m ~1100 n m

第30題

化工廠製程程序管控因素有五項P Q R S T,其中Q 為何項? 1. 時間 2. 產品 3. 加工程序 4. 產量。

答案:(4) 產量

解析:化工廠製程程序管控常以 P、Q、R、S、T 五項因素表示:P 為產品(Product),指要生產的品項與規格;Q 為產量(Quantity),指生產數量或批量;R 為途徑(Route),即加工程序與製造流程;S 為時間或進度(Schedule),指交期與排程;T 為工具或時間控制相關因素。因此 Q 代表產量,並非時間、產品或加工程序,選項 1、2、3 分別對應 S、P、R。

第31題

製造酚甲醛樹脂的成形品,一般採用下列何種之加工法? 1. 射出成形法 2. 擠壓成形法 3. 壓縮成形法 4. 吹瓶成形法。

答案:(3) 壓縮成形法

解析:酚甲醛樹脂(電木)屬熱固性塑膠,加熱後產生交聯反應而硬化,且硬化不可逆,無法反覆熔融。其成形一般採壓縮成形法(模壓成形),將預塑粉或預浸料放入加熱模具中,閉模加壓使材料流動填滿模穴並同時硬化。射出成形適用於熱塑性塑膠的大量生產;擠壓成形用於管材、板材、異型材等連續製品;吹瓶成形則用於中空瓶類,皆不適合熱固性酚甲醛。

第32題

要把鍋爐燃燒重油廢氣中的 除去,要採用什麼單元操作? 1. 蒸餾 2. 萃取 3. 蒸發 4. 吸收。

答案:(4) 吸收

解析:鍋爐燃燒重油所產生的廢氣中含有二氧化硫等氣態污染物,要將其除去,須讓廢氣與液體吸收劑(如鹼液或石灰乳)在吸收塔中充分接觸,使氣態溶質溶解並進入液相,此單元操作即為吸收。蒸餾是依各成分揮發度差異分離液體混合物;萃取是利用溶劑對溶質的選擇性溶解進行分離;蒸發則是加熱濃縮溶液、移除部分溶劑,三者均無法直接去除氣相中的汙染氣體。

第33題

下列何者為路徑函數( P a t h F u n c t i o n ) ? 1. 內能 2. 功 3. 焓 4. 壓力。

答案:(2) 功

解析:熱力學中狀態函數僅取決於系統初末狀態,與過程路徑無關;路徑函數則取決於具體過程路徑。內能、焓、壓力皆為狀態函數,只有功(與熱同樣)是路徑函數,因其數值隨過程路徑(如等溫、絕熱等)而不同。

第34題

乾燥的方法中,若以乾燥空氣與物料接觸,將水分移走之法稱為 1. 冷凍乾燥 2. 間接乾燥 3. 直接乾燥 4. 吸附乾燥。

答案:(3) 直接乾燥

解析:直接乾燥係指熱媒(如熱空氣)直接與濕物料接觸,利用對流傳熱並帶走水蒸氣;間接乾燥則透過金屬壁傳導加熱;冷凍乾燥屬升華脫水;吸附乾燥利用吸濕劑降低濕度。題目描述「乾燥空氣與物料接觸」即為直接乾燥特徵。

第35題

如長度以L,質量以M,時間以θ,溫度以T 表示其基本因次,則下列何者為功率在絕對系 統中的因次表示法? 1. M L θ 2. M L θ 3. M L θ 4. M L θ 。

答案:(4) M L θ

第36題

醋酸的正常沸點為118 . 1 °C。有一溶液每一莫耳醋酸中含有0 . 35 m o l 非揮發性溶質,則此溶 液在118 . 1 °C時的蒸氣壓下降多少m m H g 1. 266 2. 563 3. 494 4. 197 。

答案:(4) 197

第37題

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,下列敘述何者是錯 的 1. p 表示固定的壓力 2. c 表示成分數 3. f 表示自由度 4. 2 表示壓力和溫度兩變數。

答案:(1) p 表示固定的壓力

解析:吉布斯相律 F = C - P + 2。其中 F 為自由度、C 為成分數、P 為相數、2 代表溫度與壓力兩個強度變數。選項 1 誤將 p 解釋為「固定的壓力」,實為相數;p 並非壓力符號(壓力常用 P)。

第38題

下列何種輻射屬游離輻射 1. 紫外線 2. 中子射線 3. 紅外線 4. 微波。

答案:(2) 中子射線

解析:游離輻射是指能量足以使原子或分子游離的輻射。中子不帶電,能與原子核碰撞產生反衝核,並引發核反應,因此屬於游離輻射,與阿法、貝他、加馬及X射線同類。紫外線的光子能量不足以游離原子,屬於非游離輻射;紅外線與微波能量更低,主要產生熱效應。故選中子射線。

第39題

在恆溫恆壓下,某氣體組成( 體積百分比,v o l % ) 如下:C O = 9 . 1 %,C O = 0 . 2 %,O = 4 . 6 %,N = 86 . 1 % 。請問C O 之莫耳百分率為多少 1. 2 . 1 2. 條件不足無法計算 3. 9 . 1 4. 0 . 1 。

答案:(3) 9 . 1

第40題

當物料的含水率等於平衡含水率時,改變下列那一項乾燥條件可降低平衡含水率? 1. 增大乾燥面積 2. 降低空氣溫度 3. 降低空氣濕度 4. 增長乾燥時間。

答案:(3) 降低空氣濕度

解析:平衡含水率取決於環境空氣的相對濕度與溫度。降低空氣濕度(即降低相對濕度)會使平衡含水率下降;增大乾燥面積、延長乾燥時間僅影響乾燥速率,不改變平衡值;降低空氣溫度在相對濕度不變時反而可能提高平衡含水率。

第41題

為了簡化三成分物系的討論,如欲以平面三角座標圖繪製其相圖則系統應具備下列那一條件 1. 恆容 2. 恆壓 3. 恆溫恆壓 4. 恆溫。

答案:(3) 恆溫恆壓

第42題

化工廠為控管製程與品質,採用I S O 系統,何者為資訊安全管理系統 1. I S O 22000 2. I S O 27001 3. I S O 13485 4. I S O 14000 。

答案:(2) I S O 27001

解析:ISO 27001 是資訊安全管理系統(ISMS),用於建立、實施與維持資訊安全。其餘選項:ISO 22000 為食品安全管理系統;ISO 13485 為醫療器材品質管理系統;ISO 14000 為環境管理系統。化工廠雖可能同時導入多項 ISO,但題目問「資訊安全」,故選 ISO 27001。答題時應將 ISO 編號與其主題對應記牢,避免與環境、食品、醫療等管理系統混淆。

第43題

在烴類化合物中,其碳原子以雙鍵相連結者,稱為 1. 炔類 2. 烷類 3. 環烷類 4. 烯類。

答案:(4) 烯類

解析:烴類依碳原子間鍵型分類:碳原子間全為單鍵者為烷類;含一個或多個雙鍵(C=C)者為烯類;含參鍵者為炔類;碳鏈成環且全為單鍵者為環烷類。題目所述碳原子以雙鍵相連結,即分子中含C=C,屬烯類,例如乙烯、丙烯。炔類的特徵是參鍵,烷類與環烷類則只有單鍵,皆不符合。

第44題

燃燒必備之要素,除溫度、可燃物、助燃物外,尚需如何方可繼續? 1. 連鎖反應 2. 加成反應 3. 連結反應 4. 催化反應。

答案:(1) 連鎖反應

解析:燃燒四要素(燃燒四面體)為:可燃物、助燃物(如氧氣)、溫度(達到著火點的熱能)以及連鎖反應。前三者提供燃燒的初始條件,但燃燒要能持續進行,必須有自由基的連鎖反應不斷傳遞,否則火焰會自行熄滅。因此除溫度、可燃物、助燃物外,尚需連鎖反應方可繼續。加成反應、連結反應、催化反應均非燃燒持續的必要條件。

第45題

下列關於不鏽鋼( s t a i n l e s s s t e e l ) 的敘述,何者錯誤 1. C r 可在鋼的表面生成C r O 之氧化膜, 對鋼有保護作用 2. C r 之含量高於12 %時,可耐高溫氧化、硝煙、亞硫酸氣體及高溫高壓氫氣 3. 不鏽鋼對硫酸及鹽酸的耐蝕力,會隨C r 含量之增加而增強 4. 不鏽鋼的主要合金元素以C r 及N i 為主。

答案:(3) 不鏽鋼對硫酸及鹽酸的耐蝕力,會隨C r 含量之增加而增強

第46題

下列那一項性質與膠體系統無關? 1. 大的表面積 2. 廷得耳效應 3. 布朗運動 4. 粒子大小在0 . 1 ~5 。

答案:(4) 粒子大小在0 . 1 ~5

解析:膠體系統的特性包括:分散相粒子具有極大的比表面積(選項1)、光通過時產生廷得耳效應(選項2)、粒子因受溶劑分子撞擊而呈現布朗運動(選項3),三者均與膠體密切相關。膠體粒子直徑範圍為 1 nm 至 1000 nm(約 0.001~1 μm)。選項4所稱「粒子大小在 0.1~5」未標示正確單位且數值範圍不符標準膠體粒徑,故為與膠體系統性質最不相干或表述錯誤者。

第47題

高壓容器鋼瓶之存放地點,周圍溫度不得超過攝氏幾度 1. 40 °C 2. 100 °C 3. 30 °C 4. 60 °C。

答案:(1) 40 °C

解析:依高壓氣體及鋼瓶安全存放規範,高壓容器鋼瓶存放地點周圍溫度不得超過攝氏 40°C,以免瓶內氣體受熱膨脹、壓力上升而危及容器安全。選項4的 60°C、選項2的 100°C 均過高,選項3的 30°C 雖更安全但非法定上限值。答題關鍵在記憶「40°C」為鋼瓶存放的溫度上限,並保持存放處陰涼通風、避免日曬。

第48題

緊急廣播設備是何種設備? 1. 滅火 2. 警報 3. 避難逃生 4. 標示。

答案:(2) 警報

第49題

蔗糖溶液0 . 001 M ,其在20 °C時之滲透壓為多少a t m ?(已知 ) 1. 0 . 048 2. 0 . 036 3. 0 . 024 4. 0 . 012 。

答案:(3) 0 . 024

解析:滲透壓公式為 π = CRT。已知蔗糖為非電解質,i=1,濃度 C = 0.001 mol/L,氣體常數 R = 0.082 L·atm/(mol·K),溫度 T = 20°C = 293 K。代入計算:π = 0.001 × 0.082 × 293 = 0.024026 atm,約為 0.024 atm,故選 0.024。計算重點在溫度須轉為絕對溫度 K,且非電解質不需考慮解離度,直接以 CRT 相乘即可得答案。

第50題

下列何者係勞工安全衛生法所稱危險性設備? 1. 衝剪機械 2. 固定式起重機 3. 堆高機 4. 鍋爐。

答案:(4) 鍋爐

解析:依《職業安全衛生法》(前身為勞工安全衛生法)及其施行細則,所稱危險性設備包含鍋爐、壓力容器及高壓氣體特定設備;選項4鍋爐即屬之。至於衝剪機械、固定式起重機屬「危險性機械」而非設備;堆高機則不列入危險性機械或設備之法定類別。題目明確問「危險性設備」,故正確答案為鍋爐。答題須區分「機械」與「設備」二類法定用語。

第51題

紅外線光譜有三個吸收峰在波數3000 c m ,1350 c m ,1100 c m ,試問何者相對應之振 動能較高 1. 3000 c m 2. 1100 c m 3. 1350 c m 4. 三者相同。

答案:(1) 3000 c m

解析:紅外線吸收峰的波數與振動能量成正比,關係為 E=hν=hcν̄;波數 ν̄ 越大,頻率與能量越高。3000 cm⁻¹ 高於 1350 cm⁻¹ 與 1100 cm⁻¹,因此其振動能最大。振動頻率另受化學鍵力常數與折合質量影響,但就本題三者比較,最高波數者能量最高,三者不可能相同。

第52題

所謂「光化工煙霧」,主要是指下列何種氣體 1. S O 、S O 2. O 、N O 3. C O、C O 4. C H 、C H 。

答案:(2) O 、N O

解析:光化學煙霧是氮氧化物(NOx)與揮發性有機物在陽光紫外線下進行光化學反應,生成的二次污染物以臭氧(O3)為主,還包括過氧乙醯硝酸酯(PAN)等。因此選項中以 O3、NOx 最符合。SOx 主要來自含硫燃料燃燒,與酸雨及傳統煙霧較有關;CO、CO2 不是光化學煙霧的主要成分;CH4 等只是部分前驅物。

第53題

在攪拌操作時,當雷諾數( R e y n o l d s n u m b e r ) R e <300 的範圍內,不論有無檔板,攪拌的動 力數( p o w e r n u m b e r ) 曲線均相同,則動力數和雷諾數的關係 1. R e 增加,動力數增加 2. R e 增加,動力數保持一定 3. 二者無關係 4. R e 增加,動力數減少。

答案:(4) R e 增加,動力數減少

解析:攪拌槽的動力數定義為 Np=P/(ρN³D⁵),雷諾數 Re=ρND²/μ。當 Re<300 屬層流區,Np 與 Re 成反比,即 Np=K/Re,兩者在雙對數圖上為斜率 −1 的直線。因此 Re 增加時,動力數反而減少;不論有無擋板曲線相同,正符合層流區黏性力主導的特性。

第54題

在設置有中央管理方式之空氣調節設備之建築物室內作業場所,雇主應僱用下列何種人員定 期測定二氧化碳之濃度? 1. 化學檢驗師 2. 乙級化學性因子以上之作業環境測定人員 3. 化學工程師 4. 勞工安全衛生管理員。

答案:(3) 化學工程師

第55題

有關鍋爐發生爆炸的原因中,下列何者為非? 1. 爐管材質不良 2. 爐壁保溫 3. 爐管焊接不良 4. 鍋爐失水。

答案:(2) 爐壁保溫

解析:鍋爐爆炸多因超壓、過熱或結構缺陷造成,例如爐管材質不良、爐管焊接不良、鍋爐失水導致爐管過熱破裂,以及安全閥失效等。爐壁保溫的作用是減少散熱、維持鍋爐效率,正常情況下並非爆炸原因,保溫層損壞也不會直接使爐內壓力驟升,因此選項2為非。

第56題

孔口流量計之敘述下列何者是錯的? 1. 孔口係數C o 與孔口板大小與形狀有關 2. 孔口直徑要配合管徑 3. 流體性質與流量計無關 4. 雷諾數大於2 × 10 則C o ≒0 . 61 。

答案:(3) 流體性質與流量計無關

解析:孔口流量計的流量公式為 Q=CdA0√(2ΔP/ρ),孔口係數 Cd 會受孔口板大小、形狀、取壓方式及雷諾數影響;流體的密度與黏度會改變雷諾數與流動狀態,因此流體性質並非與流量計無關。雷諾數很大時 Cd 約趨近 0.61。選項3敘述錯誤。

第57題

下列何者為染顏料中常見的發色官能基? 1. - C H 2. - N H 3. - O H 4. - N = N - 。

答案:(4) - N = N -

解析:染顏料的發色團是能吸收可見光、使分子產生顏色的官能基,常見者有偶氮基 –N=N–、羰基、硝基及醌型結構等。羥基 –OH、胺基 –NH2 等通常屬於助色團,可影響顏色深淺與吸收位置,但不是主要發色團。因此選項4的 –N=N– 最符合。

第58題

酒精的化學式為C H O H ,則1 莫耳純酒精所含有的氫原子數目為多少? 1. 5 × ( 6 × 10 ) 2. 6 × (6 × 10 ) 3. 6 × 10 4. 9 × (6 × 10 )。

答案:(2) 6 × (6 × 10 )

解析:乙醇 C2H5OH 每個分子含有 6 個氫原子(C2H5 有 5 個,OH 有 1 個)。1 莫耳乙醇含 6 莫耳氫原子,乘以亞佛加厥數 6×10²³,得 6×(6×10²³) 個氫原子。因此選項2正確;選項1的 5 倍只算到 C2H5 的氫,選項3少乘 6,選項4的 9 倍不符。

第59題

下列無因次群中,何者與自然對流有關? 1. 普蘭特數( P r a n d t l n u m b e r , P r ) 2. 韋伯數( W e b e r n u m b e r , W e ) 3. 格拉斯霍數( G r a s h o f n u m b e r , G r ) 4. 史密特數( S c h m i d t n u m b e r , S c ) 。

答案:(3) 格拉斯霍數( G r a s h o f n u m b e r , G r )

解析:自然對流(自由對流)由流體受熱產生密度差與浮力驅動,描述此現象的關鍵無因次群為格拉斯霍數(Grashof number, Gr)。其定義 Gr = gβΔTL³/ν²,g 為重力加速度、β 為體膨脹係數、ΔT 為溫差、L 為特性長度、ν 為動黏度;Gr 愈大表示浮力效應相對黏滯力愈強,自然對流愈顯著。普蘭特數(Pr)為動量與熱擴散比,雖出現在自然對流關聯式中,但本身非表徵自然對流者。韋伯數(We)表徵慣性力與表面張力之比,用於噴霧、氣泡破碎;史密特數(Sc)為動量與質量擴散比,用於質傳。故與自然對流直接相關者為 Gr。

第60題

G P C 的分離原理為 1. 分子穿透原理 2. 吸附原理 3. 離子交換原理 4. 溶解原理。

答案:(1) 分子穿透原理

解析:GPC(Gel Permeation Chromatography,凝膠滲透層析,亦稱 size-exclusion chromatography)的分離機制為「分子篩效應」:多孔性凝膠孔洞對不同大小分子產生篩選,分子體積大於孔洞者無法進入孔內、沿顆粒間隙快速沖提出來(先流出);體積小者能擴散進入孔洞、路徑較長而較慢流出,藉此依分子尺寸(分子量)分離,過程中樣品與固定相無明顯吸附或分配作用。吸附原理為吸附層析(如 TLC)所用;離子交換為 Ion-exchange Chromatography 所用;溶解/分配原理為分配層析(如 LLC)所用。故 GPC 屬分子穿透(篩析)原理。

第61題

有關物體熱輻射的吸收係數( a b s o r p t i v i t y ) α 與放射係數( e m i s s i v i t y ) ε ,下列敘述何者為錯 誤? 1. 灰體的α 與ε 值均為溫度與波長的函數 2. 任何物體與外界達到熱平衡時,其α 與ε 值相等 3. 灰體( g r a y b o d y ) 之ε 值小於1 4. 黑體( b l a c k b o d y ) 的α 與ε 值均等於1 。

答案:(1) 灰體的α 與ε 值均為溫度與波長的函數

解析:本題問「錯誤」敘述。灰體(gray body)定義為其放射率 ε 與吸收率 α 不隨波長改變(與波長無關),僅可能為溫度的函數;故選項 1 稱「灰體的 α 與 ε 均為溫度與波長的函數」違反灰體定義,為錯誤。選項 2 符合克希荷夫定律(Kirchhoff's law):熱平衡下物體吸收率等於放射率(α=ε)。選項 3:灰體 ε<1(黑體才為 1),正確。選項 4:黑體為理想放射體,α=ε=1,正確。因此唯一錯誤者為選項 1。

第62題

在有機污水處理,最常用那一類型的反應器 1. 管型反應器 2. 旋轉圓板型反應器 3. 流動床型反應器 4. 氣泡塔型反應器。

答案:(2) 旋轉圓板型反應器

第63題

磷青銅( P h o s p h o r b r o n z e ) 中含有少量的磷( 0 . 1 ~1 %),下列何者不是磷在青銅中的功用? 1. 增加青銅的鑄造性 2. 增加材料的抗拉強度及耐蝕性 3. 做為脫氧劑 4. 去除對結構有害的氧化物如C u O 、S n O 。

答案:(1) 增加青銅的鑄造性

解析:磷青銅中磷(0.1~1%)主要作為強力脫氧劑(選項 3 正確),可還原並去除 CuO、SnO 等對組織有害的氧化夾雜物(選項 4 正確),殘留微量磷能細化組織、提升抗拉強度、硬度、耐蝕性與耐磨性(選項 2 正確)。至於「增加鑄造性」,磷雖可略降熔體黏度、改善流動性,但磷也會引起熱裂與冷脆傾向;青銅的鑄造性主要取決於錫含量與脫氧程度,磷並非用來提升鑄造性的主要添加元素,故「增加鑄造性」非磷在磷青銅中的主要功用,選 1。

第64題

2 - 丙醇( C H C H O H C H ) 的氫核磁共振光譜圖中,次甲基( C H ) 會出現幾重波峰數? 1. 8 2. 3 3. 7 4. 6 。

答案:(3) 7

第65題

薄層層析之英文簡稱 1. T L C 2. G L C 3. G C 4. L S C 。

答案:(1) T L C

解析:薄層層析法(Thin Layer Chromatography, TLC)係將固定相(如矽膠)均勻塗佈於玻璃或鋁箔平板上,點樣後置於展開槽中以溶劑上行展開,依分配或吸附差異分離混合物,其英文簡稱即為 TLC。GLC 為 Gas-Liquid Chromatography(氣液層析,屬 GC 之一種);GC 為 Gas Chromatography(氣相層析);LSC 為 Liquid-Solid Chromatography(液固層析)。故薄層層析之英文簡稱為 TLC。

第66題

有關複肥之敘述,下列何者不正確? 1. 施用複肥之肥效較個別施用單肥為大 2. 複肥可分為固 態複肥及液態複肥兩種 3. 施用複肥可以減少施肥的次數 4. 液態複肥設廠費用高,生產成本較昂貴。

答案:(4) 液態複肥設廠費用高,生產成本較昂貴

解析:液態複肥(流體肥料)生產流程較簡單:酸鹼中和、配料混合即可,無需造粒、烘乾、冷卻等高能耗設備,故設廠投資與生產成本通常低於固態複肥。選項4敘述「設廠費用高、成本昂貴」與事實相反。選項1、2、3皆為複肥優勢特性描述正確。

第67題

高壓反應系統尚未引入氫氣之前,系統內氧氣含量( % ) 應處理至何種程度方為安全與合格 1. 0 . 5 % 2. 1 . 5 % 3. 1 . 0 % 4. 0 . 1 % 。

答案:(4) 0 . 1 %

第68題

下列何者是旁繞程序( B y p a s s p r o c e s s ) 最主要的目的? 1. 維持均勻物料供應 2. 減少輸入物質流 3. 提高物料回收 4. 緩衝操作程序。

答案:(4) 緩衝操作程序

解析:旁繞程序(Bypass process)係於主要處理單元(如反應器、分離塔)旁設置旁路管線,使部分或全部流體可繞過該單元。其主要目的在於開車、停車、負載變動或設備維護檢修時,維持整體系統不中斷、連續且穩定地運轉,對操作變動起緩衝與保護作用。它並非用以減少輸入物質流或提升物料回收率,均勻供應多由混合槽/緩衝槽達成。故最主要目的為緩衝操作程序。

第69題

鋼有三種主要的結晶組織,何種結晶組織之硬度最大且延展性最小? 1. 波來鐵( p e a r l i t e ) 2. 肥粒鐵( f e r r i t e ) 3. 灰鑄鐵( g r a y c a s t i r o n ) 4. 雪明碳鐵( c e m e n t i t e ) 。

答案:(4) 雪明碳鐵( c e m e n t i t e )

解析:雪明碳鐵為鐵碳化物(Fe3C),含碳量達6.67%,結構堅硬脆性大,是鋼鐵組織中硬度最高、延展性最差的相。珠光體為鐵素體與雪明碳鐵的層狀混合物,硬度與延展性介於兩者之間。鐵素體為α-Fe固溶體,軟而具延展性。灰鑄鐵含石墨薄片,硬度低且脆,非最高硬度。

第70題

在氣體中的溶質分子由氣相傳至液相時,其氣-液間的關係式,要依據 1. 勞特定律( R a o u l t ' s l a w ) 2. 亨利定律( H e n r y ' s l a w ) 3. 杜林法則( D u h r i n g ' s r u l e ) 4. 傅立葉定律( F o u r i e r ' s l a w ) 。

答案:(2) 亨利定律( H e n r y ' s l a w )

解析:亨利定律描述氣體在液體中的溶解度與其分壓成正比,適用於稀溶液中氣-液平衡關係。勞特定律適用於揮發性組分在液相中的分壓與液相莫耳分率關係。杜林法則為沸點升高經驗關係。傅立葉定律為熱傳導定律。

第71題

亞麻仁油酸是屬於 1. 飽和脂肪酸 2. 脂肪酸甘油酯 3. 無機酸 4. 不飽和脂肪酸。

答案:(4) 不飽和脂肪酸

第72題

關於離心泵( c e n t r i f u g a l p u m p ),下列敘述何者錯誤? 1. 石油、化學工業中廣泛應用的一種液體輸送機械 2. 操作方式是藉離心力將流體沿半徑方向逐出泵外 3. 主要是依靠高速旋轉的葉輪產生的離心力輸送液體 4. 啟動方式是先將泵內充滿空氣,然後啟動電機。

答案:(4) 啟動方式是先將泵內充滿空氣,然後啟動電機

第73題

商名為杜拉鋁( D u r a l u m i n ) 的優異金屬材料,是鋁與何種金屬所成的合金? 1. 銅 2. 鎂 3. 鋅 4. 鎳。

答案:(1) 銅

解析:杜拉鋁為Al-Cu系鋁合金(2xxx系),主要合金元素為銅(約4%),常含Mg、Mn,經時效硬化具高強度。鎂為主要元素屬5xxx系;鋅為主要元素屬7xxx系;鎳非鋁合金常見主要元素。

第74題

將n 個純成分混合形成理想溶液,在混合過程中,下列性質何者的混合變化量不為0 ? 1. 自由能G 2. 內能U 3. 焓H 4. 體積V 。

答案:(1) 自由能G

解析:理想溶液混合ΔH=0、ΔV=0、ΔU=0(無相互作用能量體積變化),但ΔG = ΔH - TΔS = -TΔS < 0(ΔS>0),故吉布斯自由能變化不為零,混合為自發過程。

第75題

在恒速乾燥過程中,被乾燥物料表面的溫度等於周遭空氣的 1. 濕球溫度 2. 絕熱飽和溫度 3. 乾球溫度 4. 露點。

答案:(1) 濕球溫度

解析:恆速乾燥階段物料表面飽濕,水分蒸發如同純水面蒸發,表面溫度等於空氣濕球溫度(絕熱飽和溫度近似等於濕球溫度,但標準術語為濕球溫度)。乾球溫度高於濕球,露點低於濕球。

第76題

下列何種條件下,反應永遠為自發反應? 1. Δ H 為負,Δ S 為負 2. Δ H 為正,Δ S 為正 3. Δ G 為正,Δ H 為負 4. Δ H 為負,Δ S 為正。

答案:(4) Δ H 為負,Δ S 為正

解析:吉布斯自由能ΔG = ΔH - TΔS。ΔH<0(放熱)且ΔS>0(熵增)時,無論溫度高低ΔG恆<0,反應永遠自發。選項1低溫自發高溫非自發;選項2高溫自發低溫非自發;選項3ΔG>0為非自發。

第77題

一般而言,對於流體黏度隨溫度變化之敘述,下列何者正確? 1. 當溫度上升時,液體黏度減小而氣體黏度增加 2. 氣體與液體的黏度均隨溫度上升而增加 3. 氣體與液體的黏度均隨溫度上升而減小 4. 當溫度上升時,液體黏度增加而氣體黏度減小。

答案:(1) 當溫度上升時,液體黏度減小而氣體黏度增加

解析:液體分子間距小、分子間引力明顯,升溫使分子動能增加、逃離鄰近分子的束縛,因此黏度隨溫度上升而減小;氣體黏度主要來自分子碰撞時的動量交換,升溫使分子平均速率變快、碰撞更頻繁,黏度反而上升。故只有選項1同時正確描述液體與氣體兩者的相反趨勢。選項2、3把氣體與液體的變化方向視為相同,與實際性質不符;選項4則把液體、氣體的趨勢完全講反。

第78題

下列何者的I R 吸收光譜,在1700 c m 左右有吸收峰? 1. 丙酮 2. 丙烯 3. 丙烷 4. 丙醇。

答案:(1) 丙酮

解析:紅外光譜在1700 cm⁻¹附近的強吸收峰是C=O(羰基)伸縮振動的特徵,酮類、醛類、酯類與羧酸都會在此出現。丙酮是酮類,分子中含羰基,故有吸收峰。丙烯只有C=C(約1600~1650 cm⁻¹)與C–H吸收;丙烷僅有C–C、C–H,屬飽和烴;丙醇的特徵是O–H(約3200~3400 cm⁻¹)與C–O(約1000~1100 cm⁻¹),不含羰基。因此只有丙酮符合。

第79題

將感測系統所測得的訊號放大到可以量度的大小是下列何者的作用? 1. 記錄器( r e c o r d e r ) 2. 控制器( c o n t r o l e r ) 3. 傳送器( t r a n s d u c e r ) 4. 感測器( s e n s o r ) 。

答案:(3) 傳送器( t r a n s d u c e r )

解析:傳送器(transducer)的作用是把感測元件取得的微小訊號轉換、放大成可量測或可傳送的標準訊號(如4~20 mA、氣壓訊號),使後續儀表能讀取。感測器只負責感受被測變數並產生原始訊號;控制器是把測值與設定值比較後決定輸出動作;記錄器僅將訊號記錄成圖表或數據,並不負責放大。故選項3正確。

第80題

下列何種情形下需進行心肺復甦術( C P R ) ? 1. 大量流血 2. 無脈搏 3. 體溫低於37 °C 4. 無呼吸。

答案:(2) 無脈搏