申論 1有100 mol的理想氣體置於密閉系統（closed system）中，初始溫度與壓力分別為300 K 與1 atm，將其於定壓下加熱到溫度800 K（第一步驟）；然後，等溫壓縮至其相同的初始體積（第二步驟）。已知氣體常數（gasconstant, R）為8.314 J mol 1K1，且該氣體定壓莫耳比熱（constant-pressuremolar heat capacity,C ）為30 J mol 1K1。p㈠試將此兩步驟程序繪製於壓力（P）- 體積（V）關係圖中，圖中必須包含座標軸名稱與單位，並標示初始狀態、第一步驟結束狀態及最終狀態的座標值。（14分）㈡試計算此程序的總內能變化（U）。（5分）㈢試計算此程序的總焓（enthalpy）變化（H）。（5分）㈣試計算此程序外界對系統作功量（W）。（6分）㈤試計算此程序所吸收的熱量（Q）。（5分）
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申論 2在25℃時，進行一基本反應（elementary reaction）AB，已知該反應(g)(g)25℃時的速率常數（rate constant）為6.93 105s1。（每小題5分，共10分）㈠試計算A的半衰期（half-life）為多少小時？( g)㈡若初始時系統內僅含壓力82.6 kPa的A，試計算1小時後A的分壓。( g)( g)
申論 3已知25℃下，甲烷的標準燃燒焓（standard enthalpy of combustion,ΔH 0）c為890.4 kJ mol1，而其標準燃燒吉布士自由能（standard Gibbs free energyof combustion,ΔG 0）為817.9 kJ mol1。若有一燃料電池（fuel cell）設計c以甲烷作為燃料發電，已知左側電極室進行甲烷氣體完全氧化生成二氧化碳和液體水；右側電極室則進行氧氣的還原反應。㈠請問那一側的電極室是負極？試寫出該燃料電池負極的半反應方程式。（10分）㈡試寫出該甲烷燃料電池的全反應方程式。（5分）㈢25℃、1 bar 下，試計算該燃料電池的標準電位差（standard potentialdifference）。已知法拉第常數（Faraday constant）為96485 C mol1。（7分）
申論 4在X射線光電子實驗中，一波長120 pm的光子撞擊到一原子，使該原子內層電子被激發出，並具有3.27 10 4km s1的速度。試計算該電子的結合能（binding energy）？（7分）註：普朗克常數（Planck constant）為6.626 1034J s；光速為3.00 10 8m s1；一個電子質量為9.109 1031kg；1pm1012m。
申論 5丙酮（acetone）- 乙腈（acetonitrile）組成的二成分系統，已知兩物質的蒸氣壓可分別以下列兩式計算：ln(P S)14.551T35.93ln(P S)14.272T49.15其中P S為丙酮的蒸氣壓，單位為kPa；P S為乙腈的蒸氣壓，單位為kPa；T為溫度，單位為K 。假設組成的溶液符合拉午耳定律（Raoult’s law）。㈠試計算300 K、25 kPa 時，液相中丙酮的莫耳分率（）x與氣相中丙酮的莫耳分率（）y。（14分）㈡300 K 下，當液相中丙酮的莫耳分率（）x為0.4時，試計算總壓（）P與氣相中丙酮的莫耳分率（）y。（12分）