所屬科目：教甄◆化學專業/化工科
6. 圖三是某些元素或離子的電子數與質子數關係圖。根據此圖，判斷下列敘述哪些正確？ (複選，全對才給分) ⑥
(A)a 為最輕的氣體
(B)b 與 c 反應生成的化合物為溫室效應的主要氣體
(C)d 氣體的雷射光被應用於半導體晶圓的切割
(D)e 與 f 互為同位素 (E)原子半徑：f＞g
7. 氮化鎵(GaN)是藍光二極體的重要材料，也是第三代半導體的元件之一；氮化鎵的外觀為黃色粉末，熔點高於 2500°C，可由以下的方法製備：
Ga2O3 + NH3 → GaN + H2O(未平衡)。 下列有關氮化鎵的敘述何者正確？(複選，全對才給分) ⑦ (A)氮化鎵為離子化合物 (B)氮與鎵之間具有叁鍵 (C)鎵為類金屬元素，使得氮化鎵具有半導體的特性 (D)上述反應平衡後的係數若化為最簡整數，其總和為 8 (E)製備氮化鎵的反應屬於氧化還原反應。
1. 依我國環境基本法汙染者付費原則，若以每排放 1000 克的 CO2課稅 0.3 元，且假設汽油的成 分為辛烷，密度為 0.8 g/mL 而且完全燃燒，則一部小汽車加滿汽油 57 公升的碳稅(元)， 最接近多少元(四捨五入取至整數)？ ① 元
2. 有一混合氣體含 N2、H2、CH4，在 25 ℃、l atm 下體積為 24.5 升，已知其中 N2有 0.4 莫 耳，且將此混合氣體完全燃燒後，可產生 255 kJ 的熱量。已知在 25 ℃、l atm 下 CH4(g)、 NO2(g)、H2O(l)、CO2(g)之莫耳生成熱分別為－75、＋34、－285、－390 kJ／mol。求在 25 ℃、l atm 下，甲烷的莫耳燃燒熱為若干？ ② kJ
3. 承上題，此混合氣體的平均分子量為若干？(四捨五入取至小數點以下兩位) ③
4. 某溫度下，甲固體溶質(甲分子量：180)之溶解度曲線如圖 一。依據此圖，今有溫度 40℃，重量莫耳濃度為 2m 之未飽 和溶液 680 克，若保持溫度不變，要使之成為飽和溶液，需 再加入甲物質若干克？ ④ 克
5. 如圖二，某 J 型管口徑 0.5 cm2，於 25℃、一大氣壓時，左方玻璃管上 方密閉空間中之氣體為氮氣，其體積為 10 mL，左右兩側之高度差為24 公分，若將氮氣視之為理想氣體，加入一些水銀使左右兩側之高度 差為 49 cm，求加入的水銀之體積為多少毫升？ ⑤ 毫升
8. 某氣體甲經光照會進行不可逆反應，產生氣體乙與氣體丙。若在一個密閉容器中實驗，所觀察到氣體甲的濃度與時間的關係如圖四，請根據圖四判斷此反應的反應級數為何？ ⑧
9. 已知甲烷的擴散速率為 X 氣體的 2 倍，但為 Y 氣體的 2.5 倍。取兩個完全相同的真空容器， 一個通入 3.2 克的 X 氣體，並保持在 27 ℃。另一個通入 2.5 克的 Y 氣體，如欲使此二容器具 有相同的壓力，則含 Y 氣體的容器，其溫度應控制在幾度℃？ ⑨ ℃
10. 反應之速率表示法為 r=k〔A〕2，在一個密閉容器中加入定量的 ，當的莫耳分率為 0.1 時，反應速率為 S，求的莫耳分率為 0.2 時，反應速率為若干？ ⑩ (以 S 表之)
11. 將固態碳與氣態二氧化碳在 1.0 升的密閉容器 中加熱至 1160K，可形成一氧化碳。在反應過 程中每兩小時測量系統總壓力，如圖五。反應式如下：
當反應達成平衡時，仍有固態碳殘留於容器中。假設 CO2及 CO 均為理想氣體，根據上述資料，求此反應的平衡常數 約為 ⑪ (請四捨五入取至小數點以下一位)
12. 濃度均為 0.1M 的五種水溶液：AgNO3、NaBr、HCl、Na2S、Na2CO3，有如圖六所示的相互 反應關係，亦即將圖中每條連線兩端的溶液等量混合，都會有明顯可辨認的化學反應。試推演每一種溶液在圖中的位置後，可推測出溶液丁的溶質化學式？ ⑫
13. 請列出以下五種分子物質：CO2 、OF2 、NH3、CH4 、BF3 、NO2 結構中，鍵角由大而小的 順序。 ⑬
14. 氯化鉛的溶度積常數，可以利用離子交換法測定。實驗步驟如下：
步驟一：將 20.00 毫升的飽和氯化鉛水溶液倒入一個填有以酸處理過的陽離子交換樹脂管柱。讓溶液往下流動，進行陽離子交換，並用一個 250 毫升的燒杯甲，承接自管柱流出的溶 液。
步驟二：再從管柱上方加入 50 毫升純水，可將經離子交換過後的所有離子全部以同一個甲燒杯收集。
步驟三：將收集的溶液稀釋成 100.00 毫升水溶液(乙溶液)。
步驟四：自乙溶液中取出 20.00 毫升並加入幾滴酚酞指示劑，以 0.010 M 的氫氧化鈉溶液滴 定。當滴入 16.00 毫升氫氧化鈉溶液時達滴定終點。 根據上述實驗，計算氯化鉛的溶度積常數 Ksp＝ ⑭
15. 關於比色法測定 平衡常數的實驗數據報告如下：
步驟(a)：「1 號」試管內裝有 0.2 M 之 Fe(NO3)3溶液 5.0 mL 與 0.002 M 之 KSCN 溶液 5.0 mL 相混合當作標準溶液。
步驟(b)：將 0.2 M 之 Fe(NO3)3溶液 10.0 mL 加入蒸餾水稀釋成 25 mL 溶液。
步驟(c)：用分度吸量管吸出步驟(b)之稀釋 Fe(NO3)3溶液 5.0 mL，放入與 1 號試管相同口徑之「2 號」試管內。
步驟(d)：將 0.002 M 之 KSCN 溶液 5.0 mL 與步驟(c)「2 號」試管中溶液相混合(當作未知溶 液)。
步驟(e)：利用比色法，量得 1 號試管和 2 號試管之高度比值為 0.8。試問： 本實驗之平衡常數 為何？ ⑮
16. 圖七表示兩種液體甲和乙的飽和蒸氣壓與溫度的關係。 若兩液體混合後可視為理想溶液，根據拉午耳定律， 可知：「蒸氣中甲所占的莫耳分率，等於其在蒸氣中 的分壓除以總壓」，於 30°C 時，只由甲與乙兩種液體 混合溶液的蒸氣中，甲的莫耳分率為 0.25，則原溶液 相中乙的莫耳分率為多少？ ⑯
17. 若氫原子的電子從 n=3 能階回到 n=2 能階所放出的光的頻率為 ν﹐則氫原子之電子從 n=2 能 階被游離所須吸收的光，其最低頻率為若干 ν？ ⑰
18. 若用葡萄糖(甲)、氟化鎂(乙)、碘化鈉(丙)、醋酸(丁)等四種化合物，在 25℃製備相同滲透 壓，且等體積的溶液時，所需質量由大至小排序為 ⑱ (請以甲、 乙、丙、丁代號作答)
19. 有一單質子弱酸(HX)的鈉鹽 NaX，已知 0.20 M 的 NaX 溶液之 pH 值為 10。現擬以 HX 和 NaX 混合配製 pH 值為 7.0 的緩衝溶液，則此緩衝溶液中的比值為 ⑲
20. 用吸量管吸取 0.05M，Na2C2O4 溶液 25mL，加入 2M 硫酸 30mL 及 70mL 蒸餾水後，加熱至70℃，用以標定未知濃度的 KMnO4溶液。當加入 40mL KMnO4溶液後，達滴定終點。 根據以上實驗數據，求出 KMnO4溶液的體積莫耳濃度 CM為？ ⑳ M。
21. 在水溶液中，一莫耳的 PtCl2．4NH3與足量之 AgNO3作用，可生成 AgCl ㉑ 莫耳。
22. 芳香族化合物甲的分子式為。此化合物在適當催化劑的催化下，與溴水反應，可得化合 物乙，化合物乙有兩種結構，其分子式為 C8H9Br。試畫出化合物甲的分子結構式 ㉒
23. 無水硫酸鈣( CaSO4 )固體可作為除濕劑，在 300 K 其平衡反應式與平衡常數( Kp )如下： CaSO4(s)+ 2 H2O(g) ⇌CaSO4 ‧2H2O(s)
已知 300 K 時純水的飽和蒸氣壓為 0.040 atm。( CaSO4 式量為 136) 今在 300 K 時，將 1.6 克水及 x 克的無水硫酸鈣固體一起放入 30 公升之乾燥密閉容器中，反 應後容器內之相對濕度為 80%，假設 CaSO4 ‧2H2O(s) 不釋放水蒸氣，則 x 約為多少？ (請四捨五入取至小數點以下一位) ㉓
24. 甲、乙、丙、丁四種分子上孔洞的口徑，最大和最小的分別可能是哪二者？ (二者全對才給分) ㉔
25. 取甲分子 1000 克，於 200℃下通入氫氣，達到平衡時，氫氣的壓力為 3000 atm，則含有 H2 的甲莫耳數( @甲 )為何(mol)？ ㉕
26. 長期濫用抗生素易使細菌產生抗藥性，細菌抗藥性產生的方式，可透過本身的基因突變，或 獲得抗藥性基因，因此開發新類型的抗生素是迫切的課題。有研究指出，分子甲具有殺菌的 作用，其結構如圖八所示。
下列關於甲的組成與結構之敘述，哪些正確？
(A)共有 8 個醯胺鍵 (B)僅由-胺基酸組成 (C)所有的原子皆在同一平面上 (D)分子甲由 10 個 胺基酸所構成 (E)分子甲由 3 種不同的胺基酸縮合而成。(複選，全對才給分) ㉖
二、問答題1. AgCl，Ag2CO3及 Ag3PO4都是難溶性固體。但 Ag2CO3及 Ag3PO4完全溶解於過量的稀 HNO3 內，AgCl 則不溶解。請說明此性質差異的原因。
2. 試說明：斐林試劑與多侖試劑可區別醛類與一般酮類，但卻無法區別葡萄糖與果糖的理由。
3. 試說明：為什麼一氧化氮氣體遇到空氣馬上被氧化成二氧化氮，而一氧化碳氣體卻要在高溫中才會被氧化成二氧化碳。
4. 試說明：LED 發光二極體發光原理與太陽能電池發電原理的差異。
5. (1)108 新課綱「科學探究與實作」的精神，主要是在培養學生的哪四個面向的能力，請就每個面向加以說明。
(2)請就這四個面向的精神，設計一個 3~4 週的「科學探究與實作」課程。
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之速率表示法為 r=k〔A〕2，在一個密閉容器中加入定量的 
，當
的莫耳分率為 0.1 時，反應速率為 S，求
的莫耳分率為 0.2 時，反應速率為若干？ 
約為 
平衡常數的實驗數據報告如下： 
之平衡常數 
為何？ 
的比值為 
。此化合物在適當催化劑的催化下，與溴水反應，可得化合 物乙，化合物乙有兩種結構，其分子式為 C8H9Br。試畫出化合物甲的分子結構式 
@甲 )為何(mol)？ 