申論 1丙酮與正己烷會形成共沸物，在壓力85.6 kPa 下，0.65 莫耳丙酮與0.35 莫耳正己烷之共沸點溫度為45℃。在此溫度下，丙酮與正己烷的蒸氣壓分別為68.3 kPa 與45 kPa。（每小題10 分，共30 分）㈠請分別畫出丙酮與正己烷在45℃下之Pxy 相圖（壓力對組成），並在圖上標示汽相、液相與兩相共存的區域及yx 相圖（汽相組成對液相組成）。㈡請計算丙酮與正己烷在共沸點時，液相各成分的逸度（fugacity）及活性係數。㈢若欲將共沸物在恆溫恆壓下分離為純物質，請分別計算分離1 莫耳汽相共沸物及液相共沸物所需付出之最小功。
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申論 2空氣的主要成分為氮氣（79%）與氧氣（21%）。（每小題5 分，共15 分）㈠請估算空氣的定壓莫耳熱容（C）。P㈡將1 bar , 298 K 的空氣（1 莫耳）絕熱壓縮至10 bar 所需付出之最小功為多少？㈢將1 bar , 298 K 的空氣（1 莫耳）等溫壓縮至10 bar 所需付出之最小功為多少？
申論 3以氮氣與氫氣製備氨的反應式如下：1/2 N+ 3/2 H= NH2(g) 2(g) 3(g)其中氨在298 K , 1 bar 的莫耳生成熱與生成自由能分別為ΔHo= 46.11 kJ/mol，f －ΔGo = 16.65 kJ /mol。（每小題5 分，共15 分）f－㈠請計算在298 K 下，反應的平衡常數K。P㈡請計算在500 K 下，反應的平衡常數K。P㈢假設在體積為1 m的反應器內放入5 mol 氮氣與15 mol 氫氣，計算在298 K 下反應達平衡時氨的莫耳數。
申論 4請根據氣體動力論與碰撞理論，以及下列兩種假設，推導氣相反應 A + B → P 反應速率常數k 與分子性質（如分子直徑、分子運動速度）之間的關係。（每小題5 分，共10 分）㈠假設所有碰撞皆導致反應的發生。㈡假設碰撞僅有當正向（AB 粒子中心連線方向）動能超過一定值E 時，反應才min能發生。104年公務人員高等考試三級考試試題 代號：27160類 科： 化學工程科 目： 物理化學（包括化工熱力學）
申論 5某觸媒C 能依照下列的反應機制將反應物A 轉化為產物P：A + C k AC→1kAC →2 A + CAC k P + C→3其中k, k, k 為反應速率常數。（每小題5 分，共10 分）㈠若第三步（k）相對很慢，請推導產物P 的產生速率與反應物A 觸媒C 的濃度關係。㈡若第三步（k）相對很快，因此AC 的濃度幾乎為零且在反應過程可視為不變，請推導產物P 的產生速率與反應物A 觸媒C 的濃度關係。
申論 6以氫氣與鹽酸製作化學電池表示如下：Pt , H(P) | HCl(M) | | HCl(M)| Pt , H(P)2 1(aq) 1(aq) 22 2其中P及P為氫氣壓力，M及M為鹽酸水溶液濃度。（每小題10 分，共20 分）㈠請先畫出此化學電池可能的實際構造，並在適當處標示電極、氫氣與鹽酸溶液之位置與壓力（P, P）、濃度（M, M）。再寫出此化學電池的總反應式（在式子需註明壓力與濃度）。㈡若P= 1 bar，P = 10 bar，M= 1 M，M = 2 M，並假設鹽酸水溶液為理想溶液，計算電池在25℃時的電動勢。此時氫氣壓力為P端的電極進行氧化還是還原反應？