高普考題庫
111 年 111年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

物理化學(包括化工熱力學)

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1假設某流體遵循凡德瓦狀態方程式(van der Waals equation of state)RTaPVb2mVm其中P為壓力,T 為溫度,R為氣體常數(gas constant)= 8.314 J.K-1.mol-1= 0.08314 dm3.bar.K-1.mol-1,V 為莫耳體積,a = 0.060 bar .mdm6.mol-2,b = 0.060 dm3.mol-1,該流體在理想氣體條件下的定體積熱容為Cig=1.5R =12.471 J.K-1.mol-1設若外壓(external pressure)保持為1.00 bar 條件下,1.0 mol 該流體由300 K1.00 dm3 1.00 bar10.00 dm3,經冷卻膨脹至 時系統體積為,試求系統最後溫度、熱交換量(heat)、作功量(work)、內能變化量(internalenergy change)U。(25 分)
申論 2混和物質A 與物質B 會產生一個二級反應A + B P,反應開始時,物質A 體積莫耳濃度[A] = 0.1 mol/L,物質B 體積莫耳濃度[B] = 0.1 mol/L;反應一小時後,物質A 體積莫耳濃度下降至[A] = 0.025 mol/L。㈠試求反應速率常數。(15 分)㈡試求反應物A 的半衰期(half-life)。(10 分)
申論 3某一液相反應2A B + 3C 經分光光度計追蹤其成分B 濃度[B]隨反應時間之變化如下表所示Time(s)0600120018002400∞[B](mol/L)00.0890.1530.2000.2300.312試求該反應之反應級數(the order of reaction),反應速率常數(the reactionrate constant)?(25 分)
申論 4純物質A 與純物質B 的飽和蒸汽壓實驗數據如下T(K)Psat(kPa)Psat(kPa)AB㈠試求物質A 與物質B 在溫度360K 條件下的飽和蒸汽壓。(10 分)㈡假設物質A 與物質B 相混合時會形成理想溶液(ideal solution)。當物質A 與B 相混和在溫度380 K 條件下形成氣液相平衡(vapor-liquid equilibrium),已知物質A 在液相中的莫耳分率為0.48,試求物質A 在氣相中的莫耳分率?與氣液相平衡之平衡壓力?(15 分)