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民國110年 地方三等 化學工程 物理化學(包括化工熱力學)考古題
民國110年 地方三等 化學工程 物理化學(包括化工熱力學)收錄考選部官方試題,共 4 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。
題目與答案
第1題
針對一0.50 mole 理想氣體,其定容熱容(constant volume heat capacity)
ܥ= 1.5ܴ,ܴ為氣體常數,由起始條件壓力P=3.25 bar 與溫度T=300 K
經絕熱膨脹(adiabatic expansion)過程至壓力1.00 bar。
假設經由可逆絕熱膨脹(reversible adiabatic expansion)過程至1.00 bar,
試求系統最後溫度與該膨脹過程熵變化量(entropy change)。(12 分)
設若外壓(external pressure)保持為1.00 bar 條件下,系統之壓力經由
絕熱膨脹(adiabatic expansion)過程下降至1.00 bar,試求系統最後溫
度與該膨脹過程熵變化量(entropy change)。(13 分)
第2題
針對電池Tl|TlCl(s)|CdCl2(0.01m)|Cd
試寫出該電池陰極及陽極的半反應式及其全反應式。(10 分)
在25 oC 條件下根據下列數據
0.34
o
V
Tl
e
Tl
E
+
−
=
+
→
−
0.40
o
V
Cd
e
Cd
E
+
−
=
+
→
−
在25 oC 條件下,TlCl 在水中的溶解度積(solubility product)為
1.6 × 10-3 mol2dm-6。法拉第常數(Faraday constant, F)= 96485 C/mol。
試求在25oC 條件下該電池的電極電位(E)與標準電極電位(Eo)。(15 分)
第3題
純物質A 與純物質B 的雙成分系統在溫度300K 與壓力17.0 bar 條件
下,形成氣液兩相相平衡(vapor-liquid equilibrium),物質A 在液相中的
莫耳分率(ݔ)為0.087,物質B 在氣相中的成分組成可以忽略,亦即氣相
可視為純物質A 所組成,物質A 在氣相中的莫耳分率(ݕ)為1.00。純物
質A 在溫度300K,不同壓力條件下的壓縮係數(compressibility factor, z)
的實驗數據如下:
P/bar
z
PV
NRT
=
0.990
0.980
0.966
試求純物質A 在上述氣液兩相相平衡之液相中的逸壓(fugacity)。
(15 分)
試求純物質A 在溶劑(純物質B)中的亨利常數(Henry’s constant)。
(10 分)
第4題
下列數據是在溫度0 oC 條件下,氫氣在1.00 g 銅上的吸附量。下列氫氣
體積是在溫度0 oC 與壓力1 atm 條件下量測。該實驗數據符合Langmuir
吸附等溫方程式。
P/atm
0.050
0.100
0.15
0.200
0.250
V/mL
1.22
1.33
1.31
1.36
1.40
試求在1.00 g 銅上的氫吸附形成一單層(monolayer)的飽和吸附量與這
1.00 g 銅所具有的總表面積。液態氫的密度(density)為0.0708 g/cm3。
[亞佛加厥常數為
6.02 10
×
mol-1](25 分)