民國98年 第2梯次 12300 化工乙級 學科考古題與答案

民國98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。

題目與答案

第1題

下列何者是由對二甲苯製造,可供做聚酯的原料 1. 鄰苯二甲酸酐( P A ) 2. 鄰苯二甲酸二辛酯 ( D O P ) 3. 甲苯二異酸鹽( T D I ) 4. 對苯二甲酸( T P A ) 。

答案:(4) 對苯二甲酸( T P A )

解析:對二甲苯經液相氧化後,可生成對苯二甲酸(TPA);TPA再與乙二醇進行縮聚,即可得到聚對苯二甲酸乙二酯(PET)聚酯。鄰苯二甲酸酐(PA)主要由鄰二甲苯氧化製得;DOP是PA與辛醇酯化而成的塑化劑;TDI則由甲苯經硝化、還原及光氣化製成,是聚氨酯(PU)的原料,三者都不是聚酯的主要原料。

第2題

市售音樂光碟片,大部份由何種塑膠製造? 1. 聚乙烯( P E ) 2. 聚氯乙烯( P V C ) 3. 聚碳酸酯 ( P C ) 4. 聚苯醚( P P O ) 。

答案:(3) 聚碳酸酯 ( P C )

解析:音樂光碟(CD)與DVD的基材為聚碳酸酯(PC)。PC透明度高、抗衝擊、耐熱且尺寸安定,可用射出成型精確複製奈米級的訊號坑洞,表面再濺鍍反射層並塗保護漆。聚乙烯(PE)質軟、耐熱性差,成型後易翹曲;聚氯乙烯(PVC)光學透明度與耐熱不足,加工也有環保疑慮;聚苯醚(PPO)耐熱但光學性質與加工性不適合作為光學級碟片基材。

第3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. 感測器( s e n s o r ) 3. 傳送器( t r a n s d u c e r ) 4. 控制器( c o n t r o l e r ) 。

答案:(3) 傳送器( t r a n s d u c e r )

解析:傳送器(transducer,亦稱轉換器)的功能是把感測元件取得的微弱原始訊號轉換、放大成可量度與遠傳的標準訊號,例如4~20 mA或1~5 V,供顯示、記錄或控制使用。感測器只負責感測物理量並產生原始訊號,本身不具放大與標準化的作用;記錄器負責顯示與留存數據;控制器則依量測值與設定值的偏差輸出控制動作。三者都不是把訊號放大到可量度大小的主要元件。

第4題

化工廠室外設備最適當的救火方法為: 1. 乾粉滅火劑 2. 自動噴水霧系統 3. 泡沫噴灑系統 4. 二氧化碳滅火系統。

答案:(2) 自動噴水霧系統

解析:室外設備處於開放空間,最適合採用自動噴水霧系統:水霧可吸收熱量、冷卻設備,並形成水幕隔離輻射熱,且水源充足、成本低,還能自動偵測火警並啟動。乾粉與二氧化碳滅火系統較適合局部或室內密閉空間,在戶外施放時易被風吹散而降低滅火效率;泡沫噴灑系統主要用於油類等液面火災,並非室外設備火災的首選方式。

第5題

甲苯在工業上最大的用途,是製造P U 的原料,下列何者是甲苯的產物? 1. 對苯二甲酸 ( T P A ) 2. 對苯二甲酸二甲酯( D M T ) 3. 甲苯二異酸鹽( T D I ) 4. 鄰苯二甲酸二辛酯( D O P ) 。

答案:(3) 甲苯二異酸鹽( T D I )

解析:甲苯工業上重要用途之一為製造聚氨酯(PU)原料甲苯二異氰酸酯(TDI,亦稱甲苯二異氰酸鹽)。其製程為甲苯硝化得二硝基甲苯,加氫成二胺甲苯(TDA),再與光氣反應得 TDI。對苯二甲酸(TPA)與對苯二甲酸二甲酯(DMT)來自對二甲苯;鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)來自苯酐,皆非甲苯直接產物。

第6題

溫度( T ) 對反應速率常數( k ) 的關係可以用阿倫尼亞斯方程式( A r r h e n i u s e q u a t i o n ) 表示之( a 與b 為特定正值常數) 亦即; 1. l o g k = a -b T 2. l o g k = a +( b / T ) 3. l o g k = a -( b / T ) 4. l o g k = a +b T。

答案:(3) l o g k = a -( b / T )

解析:阿倫尼亞斯方程式為 k = A·exp(−Ea/RT)。兩邊取常用對數,得 log k = log A − Ea/(2.303RT)。令 a = log A、b = Ea/(2.303R),兩者皆為正值常數,即得 log k = a − b/T。溫度T升高時 b/T 變小,log k 與 k 隨之增大,符合升溫加速反應的現象。選項1、4為 k 與 T 的線性關係,與指數形式不符;選項2的符號相反,會使升溫時 k 反而變小。

第7題

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. 鼓式乾燥機 4. 迴轉式乾燥機。

答案:(2) 筒式乾燥機

第8題

揮發性大的液體其儲存通常使用何種儲槽? 1. 圓形儲槽 2. 浮頂儲槽 3. 開放式儲槽 4. 露天儲存。

答案:(2) 浮頂儲槽

解析:揮發性大的液體容易蒸發,液面上方會形成可燃蒸氣,儲存時應採用浮頂儲槽。浮頂隨液面升降,使液面上方幾乎沒有氣相空間,可大幅減少蒸發損失與蒸氣逸散,降低火災、爆炸及空氣污染風險。開放式儲槽與露天儲存會直接蒸發,屬不當方式;一般圓形固定頂槽的頂部與液面之間氣相空間大,蒸氣容易累積,並不適合儲存高揮發性液體。

第9題

0 . 20 m 之K C l 其凝固點為-0 . 680 °C(水之 ),則其凡特荷夫因子( V a n h o f f ' s f a c t o r ) 為多少? 1. i = 0 . 91 2. i = 2 . 0 3. i = 3 . 66 4. i = 1 . 83 。

答案:(4) i = 1 . 83

解析:凝固點下降公式為 ΔTf = i·Kf·m。水的凝固點下降常數 Kf = 1.86 °C/m,溶液重量莫耳濃度 m = 0.20 mol/kg,測得凝固點 -0.680°C,故 ΔTf = 0.680°C。代入得 i = 0.680 ÷ (1.86 × 0.20) = 0.680 ÷ 0.372 = 1.83。KCl 理論上完全解離 i≈2,因離子間交互作用使實測略小於 2,1.83 合理,故選 4。

第10題

下列何者不是參考電極? 1. 標準氫電極 2. 甘汞電極 3. 銀電極 4. 玻璃電極。

答案:(4) 玻璃電極

解析:參考電極需電位安定且已知,常見有標準氫電極(SHE)、甘汞電極(Calomel)、銀-氯化銀電極等。玻璃電極是以特殊玻璃薄膜感測 H⁺ 活度變化,屬於「指示電極(測量電極)」而非參考電極,常搭配參考電極組成 pH 電極使用。故題目問「不是參考電極」者應選玻璃電極,即選 4。

第11題

在裝有直立攪拌器的大型槽中,減少打漩( s w i r l i n g ) 較好的方法為裝置擋板,藉以阻止旋轉流 的產生。擋板的數目以幾片較普遍? 1. 2 片 2. 4 片 3. 8 片 4. 16 片。

答案:(2) 4 片

解析:直立攪拌槽中液體易隨葉輪旋轉產生打漩(swirling),形成中央漩渦並降低混合效率。於槽壁加裝垂直擋板可打破旋轉流、促進徑向與軸向混合。工程上最普遍採用 4 片擋板(寬約槽徑 1/10~1/12,等間距 90° 分布);片數過少效果不足,過多(如 8、16 片)效益不增反增成本,故選 2。

第12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 . 012 4. 0 . 024 。

答案:(4) 0 . 024

解析:滲透壓公式 π = i·M·R·T。蔗糖為非電解質,不解離故 i = 1;濃度 M = 0.001 mol/L,氣體常數 R = 0.082 L·atm/(mol·K),攝氏 20°C 即 T = 293 K。代入得 π = 1 × 0.001 × 0.082 × 293 ≈ 0.024 atm。計算結果與選項 0.024 相符,故選 4。

第13題

設C O ( g ) 、H O 、 之標準生成熱分別為Q 、Q 、Q 。則 之標準燃燒熱為若干? 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 1

第14題

吾人從莫第圖( M o o d y c h a r t ) 上可以找到的數據為: 1. 放洩係數 2. 形狀因數 3. 摩擦係數 4. 流動指數。

答案:(3) 摩擦係數

解析:莫第圖(Moody chart)縱軸為范寧摩擦因子 f(亦稱達西摩擦係數),橫軸為雷諾數 Re,並以相對粗糙度 ε/D 為參數,用於查詢管流摩擦損失。它並不直接提供放洩係數、形狀因數或流動指數;後者分屬閥件、顆粒特性或非牛頓流體之參數。故自莫第圖可得者為摩擦係數,選 3。

第15題

在控制器中測量儀器所測得的程序變數簡稱為什麼? 1. P V 值 2. S P 值 3. O P 值 4. A O 值。

答案:(1) P V 值

解析:在程序控制中,測量儀器實際量得之程序變數稱為 PV(Process Variable,製程值);SP(Set Point)為設定值(目標);OP(Output)或 MV 為控制器輸出;AO 為類比輸出。題目問「測量儀器所測得之程序變數」即 PV 值,故選 1。

第16題

氣體動力方程式為 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 3

第17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. 連結反應 2. 催化反應 3. 連鎖反應 4. 加成反應。

答案:(3) 連鎖反應

解析:燃燒四要素(燃燒四面體)為:可燃物、助燃物(氧)、熱(達燃點溫度)及連鎖反應(自由基鏈鎖傳遞)。三者齊備若不產生連鎖反應仍無法持續燃燒;滅火原理中的抑制法即中斷連鎖反應。催化反應、加成反應非燃燒必要條件,故選 3。

第18題

在哈柏( H a b e r ) 法中,以N 和H 合成氨( N H ) 時,是放熱反應。依據勒沙特列原理 ( L e C h a t e l i e r ' s p r i n c i p l e ),在何種條件下,有利於氨之合成? 1. 高溫高壓 2. 高溫低壓 3. 低溫高壓 4. 低溫低壓。

答案:(3) 低溫高壓

解析:哈柏法 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ 為放熱(ΔH<0)且氣體莫耳數減少(4→2)之反應。依勒沙特列原理:降溫有利於放熱方向(生成氨),升壓有利於莫耳數減少方向(生成氨)。故低溫高壓最有利氨合成(實際為兼顧速率取適中高溫配合高壓與觸媒)。題目條件選 低溫高壓,故選 3。

第19題

利用沸點上升測定分子量,於下列那一項操作下須作補償? 1. 非揮發性物質 2. 可混合均勻形成溶液的物質 3. 於水中能解離的物質 4. 可溶於溶劑的物質。

答案:(3) 於水中能解離的物質

解析:沸點上升法測定分子量時,會使用 ΔTb=Kb·m,其中 m 是重量莫耳濃度,公式建立在「溶質粒子數等於溶質分子數」的前提上。若溶質在水中會解離,實際粒子數會變成原來的 i 倍(凡得霍夫因子),就必須乘上 i 補償;否則由 ΔTb 反推的濃度會偏高,算出的分子量會偏低。非揮發性、可均勻混合成溶液、可溶於溶劑這三項,都只是此法能成立的基本條件,並不需要額外補償。

第20題

濾紙色層分析某化合物時,展開劑移動距離為5 公分,化合物色點移動距離為3 公分,其 值應如何? 1. 1 . 7 2. 2 . 0 3. 15 . 0 4. 0 . 6 。

答案:(4) 0 . 6

解析:濾紙色層分析的滞留因子 Rf 定義為:化合物色點移動距離除以展開劑移動距離,所以 Rf=3/5=0.6。Rf 是 0 到 1 之間的比值,反映化合物在固定相與移動相之間的分配情形:極性大、吸附強者 Rf 小,極性小者 Rf 大。選項 1.7 是把分子與分母顛倒(5/3)造成的誤值;2.0 與 15.0 都不符合 Rf 的定義,也不在 0~1 的合理範圍內。

第21題

邁耶理論( M e y e r t h e o r y ) 將溶液結晶之濃度與溫度圖分為幾個區域? 1. 一個 2. 二個 3. 三個 4. 四個。

答案:(3) 三個

解析:邁耶理論以濃度為縱軸、溫度為橫軸,用溶解度曲線與過溶解度曲線把溶液狀態圖分成三個區域:溶解度曲線以下為未飽和區,溶質完全溶解、不會結晶;兩曲線之間為介穩區,溶液已過飽和,但需有晶種或擾動才會析出晶體;過溶解度曲線以上為不穩區,會自發成核。工業結晶通常控制在介穩區,以獲得粒徑較大且均勻的晶體,所以答案為三個區域。

第22題

下列何者是屬於雙醣類? 1. 葡萄糖 2. 果糖 3. 蔗糖 4. 澱粉。

答案:(3) 蔗糖

解析:醣類依水解後產生的單醣分子數可分為單醣、雙醣與多醣。蔗糖由一分子葡萄糖與一分子果糖脫水縮合而成,水解後可生成這兩種單醣,因此屬於雙醣。葡萄糖與果糖都是六碳單醣,不能再水解;澱粉則是由大量葡萄糖聚合而成的多醣,分子量大且不具甜味。故選蔗糖。

第23題

物理性因子作業環境測定人員可以測定出下列何者之量度 1. 二氧化碳 2. 噪音 3. 粉塵 4. 可燃性氣體。

答案:(2) 噪音

解析:作業環境測定分為化學性因子與物理性因子。物理性因子測定包括噪音、振動、高溫、低溫、照明、游離輻射、非游離輻射等,故噪音屬物理性因子測定人員可量測之項目,常用噪音計測定音壓級並計算暴露劑量。二氧化碳、粉塵、可燃性氣體則屬化學性因子,須由化學性因子測定人員依採樣分析規範執行,兩者資格與儀器不同。

第24題

下列何者非為熱的單位? 1. J 2. k g ‧ m / s 3. N ‧ m 4. k g ‧ m / s 。

答案:(4) k g ‧ m / s

第25題

燃燒反應中,通常取下列何者為結質( T i e c o m p o n e n t ) ? 1. 氧 2. 氮 3. 空氣 4. 二氧化碳。

答案:(2) 氮

解析:結質(tie component)是指貫穿整個程序、本身不參與反應、量維持不變的成分,可用來串聯進料與排出物流,方便做物料平衡。燃燒通常以空氣供氧,空氣中的氮氣在常規燃燒條件下呈惰性、不參與反應,會全部隨煙道氣排出,因此以氮為結質。氧是反應物會被消耗,不能當結質;空氣是混合物且含反應性氧,其量會改變;二氧化碳是燃燒產物,也不是貫穿成分。

第26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 H 為負,Δ S 為正 4. Δ G 為正,Δ H 為負。

答案:(3) Δ H 為負,Δ S 為正

解析:依吉布斯自由能式 ΔG=ΔH-TΔS,當 ΔH 為負(放熱)、ΔS 為正(亂度增加)時,兩項都使 ΔG 更負,因此不論溫度高低,ΔG 恆小於零,反應永遠自發。若 ΔH 為負、ΔS 為負,只有低溫時 TΔS 較小才自發;若 ΔH 為正、ΔS 為正,則需高溫才自發;ΔG 為正代表非自發,與題意相反。

第27題

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

答案:(4) 沸騰

解析:熱傳遞三種基本機制為傳導、對流、輻射,三者本質上未必伴隨相變化。沸騰屬於對流的一種特殊型態(池沸騰或強制對流沸騰),液體吸熱產生蒸氣,過程明確發生液相轉氣相的相變化,是典型的具相變化熱量傳送問題。因此具相變化者選沸騰,答案為4。

第28題

在煙道氣處理的過程中,若有電荷累積的現象時,應避免使用下列何種設備? 1. 洗滌塔 2. 吸附塔 3. 吸收器 4. 靜電集塵器。

答案:(4) 靜電集塵器

解析:靜電集塵器是利用高壓電場使粉塵帶電,再以集塵板收集,運轉時存在高電壓與放電現象。若煙道氣中已有電荷累積,或含有可燃、易爆成分,放電火花可能引發著火或爆炸,因此應避免使用。洗滌塔、吸附塔與吸收器分別以液體洗滌、吸附劑與吸收液去除污染物,不涉及高壓電場,較無此項靜電放電風險。

第29題

乙酸俗名醋酸,下列敘述何者為錯誤: 1. 在食醋中約含3 ~5 % 的醋酸 2. 分子式為 3. 是一種強酸 4. 和酒精反應可製得醋酸乙酯。

答案:(3) 是一種強酸

解析:醋酸(乙酸,CH₃COOH)屬於弱酸,在水中僅部分解離,解離常數約為 1.8×10⁻⁵,因此「是一種強酸」的敘述錯誤。市售食醋約含 3~5% 醋酸,此敘述正確;醋酸與乙醇在酸催化下進行酯化反應,可生成醋酸乙酯,此敘述也正確。故錯誤者為選項 3。

第30題

邁耶( M e y e r ) 提出的濃度與溫度圖中,在那一區域內,只能成長晶體,而不能生成晶核 1. 安定區 2. 準安定區 3. 不安定區 4. 安定區及不安定區。

答案:(2) 準安定區

第31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. 197 3. 563 4. 494 。

答案:(2) 197

第32題

某火爐的爐壁是20 c m 的耐火磚,磚的熱傳導度k = 0 . 065 W / ( m - K ) ,若爐的內、外壁溫度分 別為1000 °C及77 °C,求每m 面積的熱損失約為多少? 1. 100 W 2. 200 W 3. 300 W 4. 400 W 。

答案:(3) 300 W

解析:熱傳導穩態一維公式 q = k × ΔT / L。k = 0.065 W/(m·K),ΔT = 1000 - 77 = 923 K,L = 0.20 m。q = 0.065 × 923 / 0.20 = 299.975 ≈ 300 W/m²。選項 3 為 300 W,符合計算結果。

第33題

p p m 的意義為何? 1. 表示百萬分之幾 2. 表示十萬分之幾 3. 表示萬分之幾 4. 表示千分之幾。

答案:(1) 表示百萬分之幾

解析:ppm 為 parts per million 縮寫,意指百萬分之一(10⁻⁶),常用於極微量濃度表示。選項 1 正確;選項 2 為十萬分之一,選項 3 萬分之一,選項 4 千分之一,均不符定義。

第34題

在蒸餾操作中,何種方式可以破壞共沸組成 1. 提高回流比 2. 增加板數 3. 加入第三成分 4. 改變進料板的位置。

答案:(3) 加入第三成分

解析:共沸混合物無法單純靠提高回流比、增加理論板數或改變進料板位置來破壞共沸組成,必須引入第三成分(加壓劑或萃取劑)改變相對揮發度,形成新的共沸或打破原共沸,故選項 3 正確。

第35題

下列何者為製造阿司匹靈( a s p i r i n ) 的方法: 1. 甲苯與乙酸酐作用 2. 酚與乙酸酐作用 3. 苯甲酸與乙酸酐作用 4. 柳酸與乙酸酐作用。

答案:(4) 柳酸與乙酸酐作用

解析:阿司匹靈(乙醯水楊酸)工業製程以水楊酸與乙酸酐在濃硫酸催化下進行乙醯化反應生成。選項 1 甲苯非水楊酸前驅物,選項 2 酚反應生成對乙醯氨基酚非阿司匹靈,選項 3 苯甲酸非水楊酸異構體。

第36題

工廠用地狹小時,冷卻水塔宜採用 1. 自然通風式 2. 風吹式 3. 機械通風式 4. 噴淋池。

答案:(3) 機械通風式

解析:用地狹小時宜採機械通風式冷卻塔(風扇強制/誘導通風),因其結構緊湊、佔地面積小、冷卻效率高,可垂直安裝於屋頂或狹小空間。自然通風式(雙曲線塔)佔地極大、需巨大底座。噴淋池需大面積水池、蒸發冷卻為主、佔地最大。風吹式(橫流式)雖屬機械通風一種,但通常指對流式,機械通風式為涵蓋誘風/強風之標準術語,為最佳答案。

第37題

晶體產生結塊的原因,下列敘述何者不正確? 1. 晶體含有結晶水 2. 空氣中濕度有變化 3. 貯存的時間過久 4. 晶體的純度太高。

答案:(4) 晶體的純度太高

解析:晶體結塊主因:含結晶水易潮解(1)、環境濕度變化致吸濕結塊(2)、貯存久產生結橋(3)。純度越高雜質越少,反而減少吸濕核,不利結塊,故『純度太高』非結塊原因,選項 4 不正確。

第38題

缺氧症預防規則中所說的缺氧是指空氣中氧氣濃度未達百分之 1. 二十 2. 二十一 3. 十八 4. 十九。

答案:(3) 十八

第39題

下列那一物質可與多倫試液( T o l l e n ' s r e a g e n t ) 產生銀鏡反應? 1. 甲醇 2. 乙醚 3. 乙醛 4. 丙酮。

答案:(3) 乙醛

解析:多倫試液(Tollens' reagent,硝酸銀的氨溶液 [Ag(NH₃)₂]⁺)可氧化醛類,將銀離子還原析出金屬銀,在試管壁形成銀鏡,故用以檢驗醛基(–CHO)。乙醛(CH₃CHO, 3)含有醛基,會產生銀鏡反應。甲醇(1)為一級醇,不反應;乙醚(2)為醚類,不含醛基;丙酮(4)為酮類(羰基 C=O 位於碳鏈中間),一般不被多倫試液氧化,因酮不具醛基。故選 3 乙醛。

第40題

有一正在操作之蒸餾塔,其進料流率為100 k g / h r ,塔底產品流率為60 k g / h r 。若回流比設定 為3 ,則由塔頂回流之流率應為多少? 1. 60 k g / h r 2. 120 k g / h r 3. 180 k g / h r 4. 240 k g / h r 。

答案:(2) 120 k g / h r

解析:物料平衡:F = D + B → 100 = D + 60 → D = 40 kg/hr。回流比 R = L/D = 3 → L = 3 × 40 = 120 kg/hr。選項 2 為 120 kg/hr,符合計算。

第41題

在液體槽內,液面距槽底之高度為h,設重力加速度為g,如液體自該槽底部小孔洩出,若略 去摩擦損耗,則流出速度約為: 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 2

第42題

在工業上,以何種處理方法,所得到的水質最純淨 1. 沈澱法 2. 過濾法 3. 曝氣法 4. 離子交換法。

答案:(4) 離子交換法

解析:離子交換法是讓水通過陽、陰離子交換樹脂,水中的陽離子(如 Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺)與陰離子(如 Cl⁻、SO₄²⁻)分別被樹脂上的 H⁺ 與 OH⁻ 交換出來,交換後二者結合為水,可除去溶解性鹽類,甚至可製得導電度極低的純水或超純水,常用於鍋爐給水、電子與製藥用水。沉澱法只能去除部分懸浮物與硬度,過濾法僅能除去懸浮固體,曝氣法主要用於去除水中之鐵、錳、二氧化碳及揮發性異味,三者都無法移除溶解的離子,水質純度遠不及離子交換法。

第43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. 空氣 2. 甲烷 3. 乙烷 4. 乙烯。

答案:(4) 乙烯

第44題

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? 1. 0 . 5 V 2. 1 . 0 V 3. 1 . 5 V 4. 2 . 0 V 。

答案:(2) 1 . 0 V

解析:電池反向串聯時,其標準電動勢為兩電池電動勢之差值。本題兩電池標準電動勢分別為 1.5 V 與 0.5 V,反向串聯總電動勢 = 1.5 V - 0.5 V = 1.0 V。正向串聯才會相加得 2.0 V,選項 2 為正確答案。

第45題

在三效蒸發器中,抽真空之裝置位於 1. 第1 效 2. 第2 效 3. 第3 效 4. 不一定。

答案:(3) 第3 效

解析:多效蒸發器要能重複利用蒸汽,必須使後一效的壓力和沸點低於前一效,前一效產生的二次蒸汽才能當作後一效的加熱蒸汽。因此真空裝置(凝結器與真空泵)裝在最後一效,即第 3 效,把末效抽成低壓,使其沸點最低、傳熱溫差得以維持。若真空裝在第 1 效,則各效壓力無法依序遞降,蒸汽再利用的串聯效果就不成立。

第46題

下列有關玻璃性質的敘述,何項錯誤? 1. 玻璃為一種溶液,組成可改變 2. 玻璃的最主要成份為 3. 鈉玻璃又名水玻璃,其主成份是 4. 玻璃原料調配時, 加入愈多,則所製成的玻璃,其化學抗性愈好。

答案:(4) 玻璃原料調配時, 加入愈多,則所製成的玻璃,其化學抗性愈好

第47題

下列何者不是非晶體( 過冷液體) ? 1. 玻璃 2. 瀝青 3. 塑膠 4. 氯化鉀。

答案:(4) 氯化鉀

解析:非晶體(又稱過冷液體、玻璃態)內部原子或分子排列不具長程規則性,冷卻時黏度急升而未完成結晶,玻璃、瀝青、塑膠皆屬此類,故又稱過冷液體。氯化鉀為離子化合物,凝固時形成規則的離子晶格,具固定熔點與明顯晶面,屬典型晶體,因此不是非晶體。判別關鍵在於有無固定熔點及X射線繞射是否出現尖銳繞射峰。

第48題

各種環保專責人員合格證書若違法使用,如出租業經環保署廢止者,幾年內不得再請領? 1. 2 年 2. 3 年 3. 4 年 4. 5 年。

答案:(4) 5 年

第49題

下列有關電鍍之敘述何者是錯的? 1. 被鍍物置於陰極 2. 需用直流電 3. 溫度會影響電鍍的品質 4. 欲鍍上之純金屬作為陽極接於電源上之負極。

答案:(4) 欲鍍上之純金屬作為陽極接於電源上之負極

解析:電鍍原理是以被鍍物(工件)為陰極,欲鍍覆的純金屬為陽極,兩極接直流電源。電解時陽極接電源正極,發生氧化溶解成金屬離子;陰極接負極,金屬離子在此還原析出成鍍層。故「陽極接於電源上之負極」敘述錯誤。溫度會影響離子遷移、擴散與結晶速率,進而改變鍍層光澤、附著力與均勻性;直流電則提供穩定電場使鍍層均勻,三者敘述皆正確。

第50題

豆漿中加入石膏,牛奶加入醋酸,皆產生凝聚作用,這可證明膠體具有何種性質? 1. 帶有電荷 2. 具有大的粒徑 3. 高反應性 4. 高分散性。

答案:(1) 帶有電荷

解析:膠質粒子帶電荷,彼此靜電排斥而穩定分散。豆漿蛋白質與牛奶酪蛋白皆帶負電,加入石膏或醋酸提供電解質離子(Ca²⁺、H⁺),壓縮電雙層使電位降至等電點,粒子失去排斥力而凝聚沉澱,證明膠體帶電荷。選項 2 錯:膠體粒徑 1 nm~1 μm 屬小;選項 3、4 非凝聚主因。

第51題

系統在定壓下所吸收之熱量,是用來增加系統的 1. 內能 2. 焓 3. 功函數 4. 自由能。

答案:(2) 焓

解析:熱力學第一定律與焓的定義:定壓過程中,系統吸收之熱量 (Qp) 等於系統焓的變化量 (ΔH)。公式 H = U + pV,定壓下 dH = dU + pdV = δQ - δW + pdV = δQ(因 δW = pdV),故定壓吸熱等於焓增。內能變化為定容吸熱,功函數與自由能非常態過程熱量。

第52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53題

液體的平衡蒸氣壓為下列何者的函數? 1. 壓力 2. 溫度 3. 體積 4. 面積。

答案:(2) 溫度

解析:液體的平衡蒸氣壓僅取決於溫度,與外界壓力、容器體積、液面面積無關。克勞修斯-克拉佩龍方程式 ln(P₂/P₁) = -ΔHvap/R (1/T₂ - 1/T₁) 明確顯示蒸氣壓為溫度的函數。選項 2 正確。

第54題

氣體層析時,提高分離柱的溫度時,物質的滯留時間會: 1. 增加 2. 減少 3. 不變 4. 不一定。

答案:(2) 減少

第55題

1 n m 單位轉換後,下列數據何者是錯的?1 n m = 1. 2. 10 3. 4. 。

答案

  • 4

第56題

以下日常生活的實例中,何者屬於萃取的原理? 1. 晒衣服 2. 抽香煙 3. 泡茶 4. 燒開水。

答案:(3) 泡茶

解析:萃取是利用溶質在兩種不互溶或微互溶溶劑中溶解度不同,將溶質從一相轉移到另一相的分離操作。泡茶時,熱水作為溶劑從茶葉(固相)中溶出茶多酚、咖啡鹼等成分,屬於固液萃取(浸出)原理。晒衣服屬於乾燥(蒸發),抽香煙屬於燃燒與氣體吸入,燒開水屬於相變(沸騰),均非萃取。

第57題

萃取操作所依據之原理為: 1. 沸點不同 2. 溶解度不同 3. 熔點不同 4. 黏度不同。

答案:(2) 溶解度不同

解析:萃取操作利用溶質在兩種不相混溶劑(或兩相)中溶解度不同(分配係數不同)的原理進行分離。沸點不同為蒸餾原理,熔點不同為結晶分離,黏度不同非主要分離依據。選項 2 正確。

第58題

於同溫同壓下,氣體的擴散速率( u ) 與分子量( M ) 之間的關係為 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 3

第59題

在常溫常壓下,空氣的普蘭多數( P r a n d t l n u m b e r ) P r 約為 1. 0 . 7 2. 10 3. 70 4. 100 。

答案:(1) 0 . 7

解析:普蘭多數(Prandtl number, Pr)定義為動黏度 ν 與熱擴散度 α 之比,即 Pr=ν/α=μCp/k(μ為黏度、Cp為定壓比熱、k為熱傳導度)。氣體的分子動能傳遞與熱能傳遞機制相近,故 Pr 多落在 0.6~0.7 之間;常溫常壓下空氣的 Pr 約為 0.7。液體因黏度大、熱擴散慢,Pr 常大於 1(如引擎油可達數百至數千),故選項 2、3、4 均遠高於空氣實際值。本題考傳熱學中無因次群的物理意義,應記憶常見流體:空氣與多數氣體 Pr≈0.7,水約 7,液態金屬則小於 1。

第60題

N a O H 的稀薄溶液原為5 w t % ,經何種單元操作,可將其提濃至30 w t % ? 1. 吸收 2. 萃取 3. 過濾 4. 蒸發。

答案:(4) 蒸發

解析:NaOH 水溶液從 5 wt% 濃縮至 30 wt% 屬於移除溶劑(水)以提高溶質濃度的操作,此為蒸發操作。吸收為氣體進入液相,萃取利用兩液相分配,過濾分離固液。選項 4 正確。

第61題

台灣麥寮六輕工業區是以何種工業為主? 1. 水泥工業 2. 石化工業 3. 食品工業 4. 電子工業。

答案:(2) 石化工業

解析:麥寮六輕是台塑企業在雲林縣麥寮鄉以填海造陸方式興建的離島式基礎工業區。區內以煉油與輕油裂解為核心,產出乙烯、丙烯、丁二烯等石化基本原料,再向下游延伸至塑膠、合成纖維與橡膠原料,因此屬於石化工業。水泥工業主要分布於花蓮、蘇澳一帶;食品工業多為各地區性加工廠;電子工業則集中於新竹、台中、台南等科學園區,產業型態與六輕明顯不同。

第62題

有關解離度下列敘述何者是正確的? 1. 強電解質的解離度隨溫度的上升而增加 2. 強電解質的解離度隨濃度的增加而增加 3. 弱電解質的解離度隨溫度的上升而減少 4. 弱電解質的解離度隨濃度的減少而增加。

答案:(4) 弱電解質的解離度隨濃度的減少而增加

解析:弱電解質解離度(α)遵守Ostwald稀釋定律:α=√(K_a/C),濃度C減小時α增加(選項4正確)。強電解質高濃度時因離子強度效應導致見解離度隨濃度增加而降低(選項2錯誤);溫度升高通常促進解離(吸熱過程),強/弱電解質解離度均隨溫度上升而增加(選項1正確、選項3錯誤)。

第63題

有關鋅金屬的用途,下列敘述何者為錯誤? 1. 與銅構成合金 2. 鍍於鋼鐵表面,用於防銹 3. 做為乾電池的陰極 4. 做為不銹鋼的合金材料。

答案:(4) 做為不銹鋼的合金材料

解析:鋅的主要用途包括:與銅熔製成黃銅等銅合金;以熱浸或電鍍方式鍍於鋼鐵表面,利用鋅較活潑、會先腐蝕的犧牲陽極作用來防銹;作為乾電池的鋅筒,以及壓鑄合金。不銹鋼的耐蝕性主要來自鉻(約百分之十八)與鎳所形成的鈍化氧化膜,鋅並不參與其合金成分,因此「做為不銹鋼的合金材料」並非鋅的用途,答案為4。

第64題

引起熱量輸送的原因是 1. 電位差 2. 濃度差 3. 速度差 4. 溫度差。

答案:(4) 溫度差

解析:熱量傳遞的驅動力是溫度差,熱量由高溫處流向低溫處;依傅立葉定律 q = -kA(dT/dx),若沒有溫度差,就不會有淨熱流。電位差是電流(電荷)傳遞的驅動力;濃度差是質傳(擴散)的驅動力,對應斐克定律;速度差或速度梯度則是動量傳遞的驅動力,對應牛頓黏性定律。三者分別屬於電、質量與動量的輸送,並非熱量輸送的原因。

第65題

下列何者屬於廢水處理單元程序中之三級處理方法? 1. 活性污泥法 2. 生物圓盤 3. 曝氣法 4. 臭氧殺菌。

答案:(4) 臭氧殺菌

解析:三級處理接在二級生物處理之後,屬於深度處理;它利用物理或化學方法,進一步去除懸浮固體、溶解性有機物、氮磷營養鹽及病原體,常見單元包括臭氧氧化殺菌、活性碳吸附、混凝沉澱、過濾、逆滲透及紫外光消毒。活性污泥法、生物圓盤與曝氣法都是利用微生物分解有機物,屬於二級(生物)處理,並非三級處理。

第66題

以麥泰( M c C a b e - T h i e l e ) 圖解法來分析蒸餾操作時,下列敘述何者為正確? 1. 在全回流時,操作線和平衡曲線會相交 2. 在全回流時,操作線和對角線重合 3. 在最小回流比時,操作線和對角線重合 4. 在最小回流比時,理想板數為最少。

答案:(2) 在全回流時,操作線和對角線重合

解析:全回流時回流比 R 趨近無限大,操作線方程式 y=(R/(R+1))x+x_D/(R+1) 中,斜率 R/(R+1) 趨近 1、截距 x_D/(R+1) 趨近 0,故操作線與對角線 y=x 重合,此時所需理論板數最少,故選項 2 正確。最小回流比時,操作線會與平衡曲線相交或相切,形成夾點(pinch),所需理論板數趨於無限多,並非最少;操作線與對角線重合只發生在全回流,不是最小回流比。

第67題

欲測定一溝渠之流量宜採用下列何種測量方法? 1. 浮標流量計 2. 文氏管流量計 3. 皮托管流量計 4. 堰流量計。

答案:(4) 堰流量計

解析:明渠(溝渠)流量常以堰或水槽量測。堰流量計是在渠道中設置堰板,量取堰頂上游水位 h,代入 Q = C·L·h^(3/2) 計算(L 為堰寬、C 為流量係數),即可求得流量;其構造簡單,且不要求渠道滿管。浮標流量計、文氏管流量計與皮托管流量計都必須安裝在密閉管路中,利用差壓或流速推算流量,不適用於開放式溝渠。

第68題

將何種塑膠經發泡處理後,可得到俗稱保利龍的保溫材料: 1. 聚乙烯 2. 聚丙烯 3. 聚苯乙烯 4. 聚氯乙烯。

答案:(3) 聚苯乙烯

解析:保利龍是聚苯乙烯(PS)經發泡處理所得的發泡體;例如以戊烷為發泡劑製成的 EPS,成型後內部充滿氣泡,密度低、熱傳導係數小,因此常用作保溫材料與緩衝包裝材料。聚乙烯與聚丙烯雖也可製成發泡材,聚氯乙烯則可製成硬質或軟質製品,但俗稱保利龍者專指聚苯乙烯發泡材,故選3。

第69題

下列何者不是空污法規定之有毒氣體? 1. 含重金屬之氣體 2. 酸氣 3. 氯乙烯氣體 4. N O x 。

答案:(4) N O x

解析:空氣污染防制法對毒性污染物質另有列管,例如氯乙烯、含重金屬之氣體、酸性氣體(如氯化氫、氟化物)等,其排放須符合較嚴格的標準。氮氧化物(NOx)主要來自燃料在高溫燃燒時,空氣中的氮與氧結合而成;它屬於燃燒產生的常規空氣污染物,依固定污染源空氣污染物排放標準管制,並非該法所稱的有毒氣體,故選4。

第70題

對於產率下列敘述何者有誤? 1. 產率是針對特定生成物而言 2. 產率以進料的反應物為基準 3. 進料的反應物必須參與反應 4. 產率不可能大於100 % 。

答案:(3) 進料的反應物必須參與反應

第71題

油脂的碘價表示100 克油脂吸收碘的克數,碘價可用來表示油脂的 1. 不飽和度 2. 新鮮度 3. 分子量 4. 碳原子數。

答案:(1) 不飽和度

解析:碘價的定義是100公克油脂所能吸收碘的克數。碘會與油脂中的碳碳雙鍵(C=C)進行加成反應,因此吸收的碘越多,代表雙鍵越多、不飽和度越高;碘價正是用來表示油脂的不飽和程度,數值高者(如亞麻仁油)不飽和度高。油脂的新鮮度通常以酸價、過氧化價判斷;分子量與碳原子數無法由碘價推得。

第72題

不斷電系統( U P S ) 輸入電源異常時,下列何種設備將不會有電流通過? 1. 蓄電池 2. 整流器 3. 靜態切換開關 4. 變流器。

答案:(2) 整流器

解析:UPS正常運轉時,市電經整流器(AC→DC)供給變流器,並對蓄電池充電。輸入電源異常(停電或電壓不足)時,整流器已無輸入電源,故其內部不會有電流通過;此時改由蓄電池放電,經變流器(DC→AC)轉換,再由靜態切換開關送至負載,因此蓄電池、變流器與靜態切換開關都有電流。故選整流器。

第73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. 濾餅之阻力 3. 過濾之壓力差 4. 濾液 之密度。

答案:(4) 濾液 之密度

解析:過濾速率可用 dV/dt=AΔP/[μ(Rc+Rm)] 描述,其中 ΔP 為過濾壓力差、μ 為濾液黏度、Rc 為濾餅阻力、Rm 為濾材阻力。壓力差越大、阻力或黏度越小,過濾越快,因此黏度、濾餅阻力與壓力差都直接影響過濾操作。濾液密度並不出現在此關係式中,對過濾速率的影響最小。

第74題

四氯化碳20 °C時之折射率為1 . 4573 ,密度為1 . 5965 g / c m ,則其比折射率( γ ) 為多少? 1. 0 . 2724 2. 5 . 8548 3. 0 . 1708 4. 0 . 0829 c m / g 。

答案:(3) 0 . 1708

第75題

高架作業係指未設平台、護欄等設備,但有採取必要之安全防護措施,且其高度在 1. 二公尺以上 2. 一公尺以上 3. 一.五公尺以上 4. 未規定。

答案:(1) 二公尺以上

解析:依「高架作業勞工保護措施標準」,高架作業是指未設置平台、護欄等設備,但有採取必要安全防護措施,且作業高度在二公尺以上者。因為從二公尺以上墜落即可能造成嚴重傷亡,所以須另訂休息、防護與監督等措施。一公尺或一・五公尺未達該標準所定的高度,故正解為二公尺以上。

第76題

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

答案:(2) 露點

解析:空氣中水蒸氣的分壓會隨降溫而降低,當降到與該溫度下的飽和蒸氣壓相等時,水蒸氣便開始凝結成液滴,此時的溫度稱為露點(dew point)。露點越低表示空氣越乾燥;必須冷卻至露點以下才會析出凝結水。冰點、沸點、熔點是物質相態改變的固定溫度,與空氣中水氣凝結的意義不同。

第77題

肥皂的主要成分為 1. 碳酸氫鈉 2. 十二烷基苯磺酸鈉 3. 醋酸鈉 4. 硬脂酸鈉。

答案:(4) 硬脂酸鈉

解析:傳統肥皂為脂肪酸鈉鹽,主要成分為硬脂酸鈉(C₁₇H₃₅COONa)或棕櫚酸鈉等高級脂肪酸鈉。選項1碳酸氫鈉為泡打粉成分,選項2十二烷基苯磺酸鈉為合成洗滌劑(非皂類),選項3醋酸鈉為緩衝劑,均非肥皂主要成分。

第78題

某化學反應在0 °C時需100 分鐘完成。現在希望反應在1 分鐘內完成,則反應溫度應為幾°C? ( l o g 2 = 0 . 3 ) 1. 67 2. 90 3. 125 4. 210 。

答案:(1) 67

第79題

乙烷、乙醇和乙酸,其沸點高低的次序為: 1. 乙烷>乙醇>乙酸 2. 乙醇>乙酸>乙烷 3. 乙酸 >乙烷>乙醇 4. 乙酸>乙醇>乙烷。

答案:(4) 乙酸>乙醇>乙烷

解析:沸點主要受分子間作用力影響。乙酸分子間可形成較強的氫鍵,且分子量最大,沸點約118 °C,最高;乙醇亦具氫鍵,但分子較小、作用力較弱,沸點約78 °C,居中;乙烷為非極性分子,只有微弱的分散力,沸點約-89 °C,最低。故沸點高低次序為乙酸>乙醇>乙烷。

第80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. 減少輸入物質流 2. 緩衝操作程序 3. 維持均勻物料供應 4. 提高物料回收。

答案:(2) 緩衝操作程序

解析:旁繞程序是在主管線上另設一支路,使部分流體不經過該單元(如反應器、熱交換器)而直接繞過,主要作用是緩衝操作程序:當上游流量、濃度或負荷變動時,可調整旁繞比例,使下游單元維持穩定、均勻的操作條件,避免波動。其目的並非減少輸入物質流或提高物料回收;維持均勻供料通常藉由儲槽與流量控制達成。