商品簡介
作者簡介
序
目次
書摘/試閱
商品簡介
◎代理經銷 白象文化
高元智庫秉持多年的服務熱忱與精益求精的精神。將近年來後中醫、後西醫、私醫聯招等普化試題做了一番詳盡的蒐集與整理,彙編出『普通化學百分百4.0 試題詳解』書籍,依照不同單元分章節編輯成冊。
『工欲善其事,必先利其器』,『普通化學百分百4.0 試題詳解』書籍輔以精闢詳盡的解說。高元智庫特別聘請名師李鉌老師針對『111至114年後西醫+ 111至114年後中醫+ 111至114年私醫』 歷屆考題詳加解析,免除學子們耗盡時間尋覓正解的苦惱。另為加強考生邏輯思維能力,幫助考生在試場上有條不紊地準確作答,本書依歷屆試題類型加以分類,每一單元先依原理編撰重點整理,盡以表格化以利方便比較,而後再附歷屆考題供讀者研讀及參考。在詳解方面特別著重思維模式的引導,突破考題考點,讓考生在學習與考場上輕鬆發揮實力。
出版此書目的在提供讀者可靠的資訊,使讀者徹底瞭解歷年試題題型的變化趨勢,更能掌握命題方向。在前往醫科的路途上,相信這將是輔助考生的得力幫手。收錄的題目內容之廣泛,相信亦足以應付報考:經濟部職員級化學類、私醫聯招、學士後中醫、後西醫、大一轉學考、醫學院校內轉、......等考試使用。本書雖經謹慎校訂,疏漏恐難避免,尚祈學界先進惠予指教,讓此書更臻完美,以為改版時修正之用。
高元智庫與李鉌老師也會在未來陸續增修內容,出版相關系列叢書迎合更多人的需要與要求。
高元智庫秉持多年的服務熱忱與精益求精的精神。將近年來後中醫、後西醫、私醫聯招等普化試題做了一番詳盡的蒐集與整理,彙編出『普通化學百分百4.0 試題詳解』書籍,依照不同單元分章節編輯成冊。
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出版此書目的在提供讀者可靠的資訊,使讀者徹底瞭解歷年試題題型的變化趨勢,更能掌握命題方向。在前往醫科的路途上,相信這將是輔助考生的得力幫手。收錄的題目內容之廣泛,相信亦足以應付報考:經濟部職員級化學類、私醫聯招、學士後中醫、後西醫、大一轉學考、醫學院校內轉、......等考試使用。本書雖經謹慎校訂,疏漏恐難避免,尚祈學界先進惠予指教,讓此書更臻完美,以為改版時修正之用。
高元智庫與李鉌老師也會在未來陸續增修內容,出版相關系列叢書迎合更多人的需要與要求。
作者簡介
◎普化老師-李鉌
1.成大化學所碩士。
全國北、中、南 升學後中醫/後西醫/私醫講師
2.認真、負責是李鉌老師的教學態度。
3.沒有教不會的學生、理論根基實力強
4.課程講解完全切入考題核心
5.講義教材編輯完全按照考情編寫
6.高元補習班 系列 後中西醫.私醫專任老師
1.成大化學所碩士。
全國北、中、南 升學後中醫/後西醫/私醫講師
2.認真、負責是李鉌老師的教學態度。
3.沒有教不會的學生、理論根基實力強
4.課程講解完全切入考題核心
5.講義教材編輯完全按照考情編寫
6.高元補習班 系列 後中西醫.私醫專任老師
序
高元智庫秉持多年的服務熱忱與精益求精的精神。將近年來後中醫、後西醫、私醫聯招等普化試題做了一番詳盡的蒐集與整理,彙編出『普通化學百分百4.0 試題詳解』書籍,依照不同單元分章節編輯成冊。
『工欲善其事,必先利其器』,『普通化學百分百4.0 試題詳解』書籍輔以精闢詳盡的解說。高元智庫特別聘請名師李鉌老師針對『111至114年後西醫+ 111至114年後中醫+ 111至114年私醫』 歷屆考題詳加解析,免除學子們耗盡時間尋覓正解的苦惱。另為加強考生邏輯思維能力,幫助考生在試場上有條不紊地準確作答,本書依歷屆試題類型加以分類,每一單元先依原理編撰重點整理,盡以表格化以利方便比較,而後再附歷屆考題供讀者研讀及參考。在詳解方面特別著重思維模式的引導,突破考題考點,讓考生在學習與考場上輕鬆發揮實力。
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高元智庫與李鉌老師也會在未來陸續增修內容,出版相關系列叢書迎合更多人的需要與要求。
『工欲善其事,必先利其器』,『普通化學百分百4.0 試題詳解』書籍輔以精闢詳盡的解說。高元智庫特別聘請名師李鉌老師針對『111至114年後西醫+ 111至114年後中醫+ 111至114年私醫』 歷屆考題詳加解析,免除學子們耗盡時間尋覓正解的苦惱。另為加強考生邏輯思維能力,幫助考生在試場上有條不紊地準確作答,本書依歷屆試題類型加以分類,每一單元先依原理編撰重點整理,盡以表格化以利方便比較,而後再附歷屆考題供讀者研讀及參考。在詳解方面特別著重思維模式的引導,突破考題考點,讓考生在學習與考場上輕鬆發揮實力。
出版此書目的在提供讀者可靠的資訊,使讀者徹底瞭解歷年試題題型的變化趨勢,更能掌握命題方向。在前往醫科的路途上,相信這將是輔助考生的得力幫手。收錄的題目內容之廣泛,相信亦足以應付報考:經濟部職員級化學類、私醫聯招、學士後中醫、後西醫、大一轉學考、醫學院校內轉、......等考試使用。本書雖經謹慎校訂,疏漏恐難避免,尚祈學界先進惠予指教,讓此書更臻完美,以為改版時修正之用。
高元智庫與李鉌老師也會在未來陸續增修內容,出版相關系列叢書迎合更多人的需要與要求。
目次
◎
第0、1單元 基礎概念與化學計量
第2單元 原子結構與週期性
第3單元 化學鍵(I)與金屬暨離子固體
第4單元 化學鍵(II)與物質間的物性
第5單元 氣體
第6單元 溶液
第7單元 反應動力學
第8單元 核化學
第9單元 熱力學
第10單元 化學平衡
第11單元 酸鹼鹽
第12單元 氧化還原與電化學
第13單元 過渡元素與錯合物
第14單元 有機化合物
第15單元 聚合物
第0、1單元 基礎概念與化學計量
第2單元 原子結構與週期性
第3單元 化學鍵(I)與金屬暨離子固體
第4單元 化學鍵(II)與物質間的物性
第5單元 氣體
第6單元 溶液
第7單元 反應動力學
第8單元 核化學
第9單元 熱力學
第10單元 化學平衡
第11單元 酸鹼鹽
第12單元 氧化還原與電化學
第13單元 過渡元素與錯合物
第14單元 有機化合物
第15單元 聚合物
書摘/試閱
◎
第0、1單元 基礎概念與化學計量
一、七種SI基本單位
物理量 質量 長度 溫度 時間 物質數量 電流 亮度
符號 Kg m K s mol A Cd
二、字首修飾SI單位的大小
字首 Prefix 乘的倍數 符號
十億 Giga 109 G
百萬 Mega 106 M
仟 Kilo 103 k
Deci 10-1 d
厘 Centi 10-2 c
毫 Milli 10-3 m
微 Micro 10-6 μ
微毫(奈) Nano 10-9 n
微微 Pico 10-12 p
菲 Femto 10-15 f
三、部分SI導出的單位
物理量 SI單位 單位符號 SI單位的定義
能量 焦耳Joule J Kg.m2s-2
力 牛頓newton N Kgms-2(or Jm-1)
壓力 巴斯卡 Pa Kgm-1s-2(or Nm-2)
功率 瓦特watt W Kgm2s-3(or Js-1)
頻率 赫茲 Hz s-1
電荷 庫倫coulomb C As
電位差 伏特Volt V Kgm2s-3A-1 (or Js-1A-1)
四、單位間的互換
長度(Length):SI制單位公尺m
1 m =1×102 cm =1×103 mm =1×106μm = 1×109 nm =1×1010= 1×1012 pm
1(埃,angstron) = 1×10-10 m ; 1nm (奈米,nanometer) = 1×10-9 m
2.54 cm = 1 inch (英吋,in ) 1.609 km = 1mile (英哩,mi )
1 foot = 1ft (英呎) = 12 in 1mile = 5280 ft
體積(Volume):SI制導出單位立方公尺m3
1L = 1×103 cm3 = 1dm3 (立方公寸) 1m3 (立方米) = 1×103 L= 1×106 mL
1 gal (加侖) = 4qt (夸特) = 3.785 L 1 qt = 0.946 L = 2pt (瓶脫)
質量(Mass)或重量(Weight):SI制單位公斤kg
1 kg = 1×103 g = 1×106 mg = 10-3 噸 1 oz = 28.350 g
1 lb (英鎊) = 454 g = 0.454 kg 1 lb =16 oz (盎司)
能量(Energy):SI制導出單位焦耳J(Kg.m2s-2)
1 (卡,cal ) = 4.184 (焦耳, J ) 1 J = 1.0×107 (爾格, erg)
1 (電子伏特,eV ) = 1.6×10-19 J 1atm.L = 101.325 J = 24.2 cal
壓力(Pressure):SI制導出單位巴斯卡Pa【Kgm-1s-2(or Nm-2)】
1atm =76cm-Hg=760mm-Hg=760 torr(1托耳,torr =1毫米汞柱,mmHg)
=1033.6 cm-H2O=1033.6 gw/cm2=10336 Kgw/m2
=1.013 × 105 N/m2=1.013 × 105 Pa(帕pascal)=1013百帕 = 1013毫巴
五、常見單位
1.溫度(Temperature)
(1)SI制的溫度單位為:K(凱氏溫度 ; 絕對溫度)
(2)其他溫度單位與彼此關係:攝氏℃ ; 華氏0F
A.絕對溫度(T K)= t℃+273.15 【EX:25℃+273 = 298K】
B.華氏溫度(0F)=t℃+32 【EX:25℃×+32 = 77 0F】
2.密度(density)
(1)定義:每單位體積所含的質量。
(2)公式:密度
(3)備註:密度受溫度影響
3.比熱(Specific heat)
(1)定義:1克物質上升1℃所吸收熱量
(2)常見單位:cal/g.℃ ; J/g.℃
(3)物質的吸熱或放熱 = 質量 × 比熱 × 溫度差
六、
熱化學
1.反應熱ΔH種類 :
種類 意義 特性
莫耳
生成熱 1莫耳物質由其成分元素
生成時之反應熱 (1)不一定為吸熱或放熱
(2)元素物質的生成熱為0
莫耳
分解熱 1莫耳物質分解為其成分
元素時之反應熱 (1)不一定為吸熱或放熱
(2)同一種物質的莫耳分解熱與莫耳生成熱等值號
莫耳
燃燒熱 1莫耳物質完全燃燒時之
反應熱 (1)必為放熱
(2)不可燃物質O2、H2O、CO2、N2的燃燒熱為0
莫耳
溶解熱 1莫耳物質溶解於大量
溶劑時之反應熱 (1)氣體之莫耳溶解熱必為放熱
(2)固體之莫耳溶解熱不一定為吸熱或放熱
莫耳
解離熱 1莫耳的氣態物質分解為
氣態原子之反應熱 (1)必為吸熱
(2)解離熱可視為分子中鍵能之和
莫耳
中和熱 酸與鹼反應生成1莫耳
水時之反應熱 必為放熱
2.卡計中反應熱ΔH(熱量Q)
= m (質量) × s (比熱) × ΔT (溫度差)
= n (莫耳數) × (莫耳熱容量) ×ΔT
3.反應熱ΔH速解公式:
ΔH = 生成物焓總和-反應物焓總和(定義)
= 正活化能-逆活化能= Ea-Ea’(動力學)
= 反應物鍵能之和-生成物鍵能之和()
= 生成物生成熱之和-反應物生成熱之和()
= 反應物燃燒熱之和-生成物燃燒熱之和()
1. is the upward force exerted on an object in a gaseous or liquid fluid. The mass measured by an analytical balance in air is its actual mass.
(A) Buoyancy; heavier than
(B) Buoyancy; lighter than
(C) Electromagnetic force; heavier than
(D) Electromagnetic force; lighter than
(E) Tare; equal to
【114中山(21)】
【詳解】B
浮力(Buoyancy)指物體浸入氣或液相流體中,受所受壓力方向相反
垂直向上之力。由於浮力方向和重力相反,其會抵消物體因重力生成之
質重(視密度),感覺有移為存在時,物體在分析天平列得質量較實際
為輕(lighter)
2.Lead(II) nitrate reacts with sodium chloride in aqueous solution to form a precipitate. What is the net ionic equation for the precipitation process?
(A) Na+(aq) + Cl2−(aq) → Na2Cl(s)
(B) Na+(aq) + NO3−(aq) → NaNO3(s)
(C) Pb2+(aq) + 2NO3−(aq) → Pb(NO3)2(s)
(D) Na+(aq) + Cl−(aq) → NaCl(s)
(E) Pb2+(aq) + 2Cl−(aq) → PbCl2(s)
【114中山(24)】
【詳解】E
完整離子方程式:
Pb2+(aq) + 2NO3−(aq) + 2Na+(aq) + 2Cl−(aq) → PbCl2(s) + 2NO3−(aq) + 2Na+(aq)
淨離子方程式: (旁觀離子)
Pb2+(aq) + 2Cl−(aq) → PbCl2(s)
3.A liquid above the packed solid following a centrifugation is called the .
(A) solvonatant (B) analyte (C) serum
(D) decanted (E) supernatant
【114中山(29)】
【詳解】E
在離心程序後,懸浮在固體上之液體,稱為上清液(supernatant)
4.Which of the following chemical or physical changes is an endothermic process?
(A) the evaporation of water (B) the mixing of sulfuric acid and water
(C) the freezing of water (D) the combustion of gasoline
(E) none of the above
【114中山(66)】
【詳解】A
(A) 汽化(吸熱過程)
(B) 濃酸稀釋;(C)凝固水;(D)燃燒汽油等皆為放熱過程
5.Indium has atomic number 49 and atomic mass 114.8 g. Naturally occurring indium contains a mixture of indium−112 and indium−115 in an atomic ratio of approximately .
(A) 25/75 (B) 75/25 (C) 50/50 (D) 94/6 (E) 6/94
【114中山(84)】
【詳解】E
平均原子量M=
假設112In在自然界含量為y %,115In在自然界含量為(100%-y %)
112 amu × y % + 115 amu × (100-y)% = 114.8 amu
y % = 6.67 %≒6%兩者(112In / 115In)的比例:6/94…選E
6.What principle underlies chromatography's separation of compounds?
(A) Partitioning between phases. (B) Absorption of light.
(C) Electrochemical redox reactions. (D) Differential molecular interactions.
(E) Mass-to-charge ratio differences.
【114中興(29)】
【詳解】A
色層分析的基本原理是:化合物在固定相與移動相之間分配的不同程度
導致它們分離。化合物在兩相之間移動速率不同,使它們在色層柱中彼此
分離。因此,最主要的原理是分配(partitioning)或吸附,取決於色層的
類型,但通稱為「在兩相之間的分配作用」。
7.Which of the following reactions does not involve oxidation−reduction?
(A) CH4 + 3O2 → 2H2O + CO2
(B) PCl3 + Cl2 → PCl5
(C) 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
(D) MnO2 + 4HCl → Cl2 + 2H2O + MnCl2
(E) CO2 + 2LiOH → Li2CO3 + H2O
【114高醫(26)】
【詳解】E
若方程式中具有元素態物質必為氧化還原反應(102學測考題敘述)
故(A)(B)(C)(D)皆為氧化還原反應。
(E) 為酸鹼中和反應。
8.Calculate the standard change in enthalpy for the reaction and select the correct answer: 2Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2Fe(s)
ΔH°f for Fe2O3(s) = −826 kJ/mol;ΔH°f for Al2O3(s) = −1676 kJ/mol
(A) exothermic reaction (B) endothermic reaction
(C) no energy change for this reaction
(D) Lack of ΔH°f for Al(s) and Fe(s) makes calculation impossible.
(E) None of the above.
【114高醫(27)】
【詳解】A
2Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2Fe(s)
ΔH = −1676 –(−826) = −850 kJ < 0 ……放熱反應exothermic reaction
9.Which of the following can be identified as a set of isotopes?
Atomic nuclei contain
I. 20 protons and 20 neutrons. II. 20 protons and 22 neutrons.
III. 21 protons and 19 neutrons. IV. 20 neutrons and 18 protons.
V. 21 protons and 20 neutrons.
(A) I, IV and II, V (B) I, II and III, IV (C) I, III and II, V
(D) II, IV and III, V (E) I, II and III, V
【114高醫(28)】
【詳解】E
同位素: 同一元素的不同原子質量,意旨「質子數相同,中子數不同」。
故: I&II之間符合;III&V之間符合
10.To cool 500 g of liquid water from 25°C to 0°C, what is the minimum number of
ice cubes need to use? Each ice cube contains 20.0 g of water and temperature
is −5°C. The enthalpy of fusion of ice is 6.020 kJ/mol; the heat capacity of
liquid water is 75.4 J/mol·°C; the heat capacity of solid water is 2.05 J/g·°C.
(A) 6 (B) 7 (C) 8 (D) 9 (E) 10
【114高醫(64)】
【詳解】C
500g的液態水從25°C冷卻到0°C所放的熱完全由冰塊所吸收
一個冰塊由−5℃→0℃水所需能量
假設需x個冰塊
第5單元 氣體
一、大氣層分層
名稱 範圍及主要活動
對流層(troposphere) 0~11 km,所有氣候變化及生物活動皆在此範圍。
平流層(stratosphere) 11~50 km,其中20~30 km處因含臭氧較多,因此又稱臭氧層,
大氣中約有90%的臭氧集中在這個區域,此層具有吸收紫外光
的功能,可保護地表上的生物減少遭受紫外光的侵害。
中氣層(mesosphere) 50~85 km,
含O2、O3及氮的氧化物,會進行O2光分解,最低溫約-90 ℃。
增溫層(thermosphere) 85~550 km,
原子產生游離現象,可用於反射長波長之無線電波,溫度相當高。
外氣層(exosphere) 550~1000 km,以氫、氦為主,為外太空的起點
二、氣體的各定律&公式
氣體定律名稱 內容與公式
波以耳定律
(Boyle’s law) ∵ n及T固定
∴ PV = k P1V1= P2V2或
查理定律
(Clarle’s law) ∵ n及P固定
∴V = kT = (應用於體積膨脹率)
給呂薩克定律(Gay-Lussac law) ∵ n及V固定
∴ P = kT =
亞佛加厥定律(Avogadro’s law) ∵ P及T固定
∴ V = k n 且 (D為密度)
波-查定律
(Boyle-Clarle law) ∵ only n固定……
∴ PV = kT或 =
三、理想氣體與真實氣體的比較
1.性質上的差異:
理想氣體 非理想氣體
一 分子本身具有質量但無體積 分子本身具有質量及體積
二 分子間無吸引力存在 分子間有吸引力存在
三 永不液化 加壓:增加氣體束縛力
降溫:降低氣體動能
當束縛力>動能 → 氣體液化
四 分子間完全碰撞
無能量變化 分子非完全碰撞
互相碰撞會產生能量變化
五 遵守PV=nRT 不遵守PV=nRT
六 無臨界狀態性質與狀態 具有特定臨界溫度Tc與壓力Pc
2.真實氣體~凡得瓦氣體方程式:
(1) 或
其中:a與分子間引力有關,b與分子本身體積大小有關。
(2)真實氣體接近ideal gas的條件:高溫低壓
(3)所有真實氣體中,He氣體最接近理想氣體。
四、道耳吞分壓定律
1.A、B、C…各成分混合氣體:總壓 = 系統中各氣體分壓和
Pt = PA+PB+PC+…
2.各成分氣體之分壓 = 總壓×各莫耳分率:
== X1 ⇒ P1 = X1 × Pt
1.What is the shape of the PV graph for a constant-volume process?
(A) Parabolic. (B) Horizontal line. (C) Vertical line.
(D) Exponential curve. (E) Linear with a positive slope.
【114中興(15)】
【詳解】C
在 PV(壓力-體積)圖上: 橫坐標是體積 V,縱座標是壓力 P。
若體積固定(constant volume),V為定值,
則整條線都落在某個特定的V值上。因此圖形會是一條垂直線。
2.What adjustments does the van der Waals equation make to the ideal gas law?
(A) Accounts for temperature effects.
(B) Corrects for non-ideal gas behaviors by including terms for intermolecular
forces and finite molecular size.
(C) Modifies heat capacity to account for variable energy distribution.
(D) Introduces terms to describe deviations in the compressibility factor.
(E) Includes a proportionality constant to relate pressure and volume more
accurately.
【114中興(16)】
【詳解】B
凡得瓦方程式[P + a(n/V)²][V − nb] = nRT為理想氣體方程式作出的
兩個重要修正,這樣的修正使其能更準確描述非理想氣體行為:
“a” 與分子間引力(intermolecular forces)有關;
“b “與分子本身的體積(finite molecular size)有關。
3.Under which conditions will real gases deviate most from ideal gas behavior?
(A) High temperature and low pressure.
(B) Low temperature and high pressure.
(C) Presence of significant intermolecular forces.
(D) Low molar volume of the gas.
(E) Large molecular size of gas particles.
【114中興(42)】
【詳解&釋疑】BCDE
根據理想氣體的假設:
(1) 分子本身體積可忽略;(2) 分子間無作用力;(3) 氣體分子間彈性碰撞。
故偏離理想氣體行為的條件:
(1) 低溫:分子動能降低,分子間吸引力顯現。
(2) 高壓:分子靠得更近,自身體積與作用力不可忽視
(3) 分子間作用力大:違反無作用力的假設
(4) 分子體積大:違反分子本身體積可忽略的假設
另外,選項D代表氣體分子間距離接近,通常為低溫高壓的情形,然而D也
構成偏離理想行為的條件。故答案BCDE
4.The density of a gas is 2 g/L at 3 atm and 27°C. What is the molar mass of the
gas (g/mol)?
(A) 1.48 (B) 32 (C) 149.6 (D) 9.3 (E) 16.4
【114高醫(25)】
【詳解】E
5.In a real gas system, the van der Waals equation is used to consider gas behaviors.
van der Waals equation is written as: [P + a(n2/V2)](V − nb) = nRT
Which of the kinetic molecular theory postulates is incorrect in a real gas
system so that the correction factor of pressure is required? P =observed pressure,
T = temperature, V = volume of the container, n = mole of the gas,
a and b = van der Waals constants, and R=Avogadro constant.
a(n2/V2) = correction factor of pressure compared to the ideal gas law.
(A) The particles in a gas are in constant, random motion.
(B) The combined volume of the particles is negligible.
(C) The particles exert no forces on one another.
(D) Any collisions between the particles are completely elastic.
(E) The average kinetic energy of the particles is proportional to the temperature
in Kelvins.
【114高醫(76)】
【詳解】C
題意:
哪一個是理想氣體動力論(Kinetic Molecular Theory, KMT)的假設
在真實氣體中不成立,因此需要加上壓力修正項 a(n2/V2)?
在理想氣體動力論(KMT)中,主要假設:
(1) 氣體分子體積可忽略
(2) 分子之間無互相吸引或排斥力
(3) 分子不停隨機運動
(4) 碰撞完全彈性
(5) 平均動能與絕對溫度成正比
而分子之間有無作用力是主要造成真實氣體壓力偏差項的來源。故選C
6.在理想氣體條件下,以下哪一個選項為正確的描述?
(A) 不同氣體粒子的平均速率(average velocity)和氣體溫度成正比
(B) 在標準狀況(STP)下,氣體數量和重量成反比
(C) 氣體對容器壁施加壓力,是由於氣體分子與容器壁的碰撞所造成的
(D) 氣體粒子之間只有微弱作用力
【114中國醫(39)】
【詳解】C
(A) 錯誤。是「平均動能與絕對溫度成正比」,而不是速率。
速率和溫度的關係是和溫度的平方根成正比。
(B) 錯誤。在 STP 下(0°C, 1 atm),1 莫耳任何理想氣體體積
都是 22.4 L,但重量(質量)跟氣體的莫耳質量有關,
與氣體數量無反比關係。
(C) 正確!壓力來自氣體分子高速運動並持續撞擊容器內壁。
(D) 錯誤。理想氣體之間不具有作用力。
7.於80 ºC、15.6 kPa 時,某氣態試樣的密度為0.899 g/L,則此氣體為?
[ R = 0.082 (atm L/mole K)或R = 8.31(Joule/mole K) ]
(A) CO (B) CO2 (C) XeF2 (D) XeF4
【114義守(20)】
【詳解】C
※ 此題Xe原子量 = 131(未給);F原子量 = 19 (未給)
(符合)
8.已知異丙醇在2.4 ºC的蒸氣壓是1.33 kPa,在39.5 ºC時蒸氣壓是13.3 kPa。
當外界氣壓為101 kPa時,試求異丙醇之沸點。
(A) 76.5 ºC (B) 78.3 ºC (C) 81.6 ºC (D) 85.1 ºC
【114義守(25)】
【詳解】C
根據克拉珀龍-克勞修斯方程式(Clausius–Clapeyron equation)
經兩式相除,得t℃ = 81.6℃
【註】或先求出∆Hv = 44408 J/mol,再代一次公式求101kPa下的沸點。
第0、1單元 基礎概念與化學計量
一、七種SI基本單位
物理量 質量 長度 溫度 時間 物質數量 電流 亮度
符號 Kg m K s mol A Cd
二、字首修飾SI單位的大小
字首 Prefix 乘的倍數 符號
十億 Giga 109 G
百萬 Mega 106 M
仟 Kilo 103 k
Deci 10-1 d
厘 Centi 10-2 c
毫 Milli 10-3 m
微 Micro 10-6 μ
微毫(奈) Nano 10-9 n
微微 Pico 10-12 p
菲 Femto 10-15 f
三、部分SI導出的單位
物理量 SI單位 單位符號 SI單位的定義
能量 焦耳Joule J Kg.m2s-2
力 牛頓newton N Kgms-2(or Jm-1)
壓力 巴斯卡 Pa Kgm-1s-2(or Nm-2)
功率 瓦特watt W Kgm2s-3(or Js-1)
頻率 赫茲 Hz s-1
電荷 庫倫coulomb C As
電位差 伏特Volt V Kgm2s-3A-1 (or Js-1A-1)
四、單位間的互換
長度(Length):SI制單位公尺m
1 m =1×102 cm =1×103 mm =1×106μm = 1×109 nm =1×1010= 1×1012 pm
1(埃,angstron) = 1×10-10 m ; 1nm (奈米,nanometer) = 1×10-9 m
2.54 cm = 1 inch (英吋,in ) 1.609 km = 1mile (英哩,mi )
1 foot = 1ft (英呎) = 12 in 1mile = 5280 ft
體積(Volume):SI制導出單位立方公尺m3
1L = 1×103 cm3 = 1dm3 (立方公寸) 1m3 (立方米) = 1×103 L= 1×106 mL
1 gal (加侖) = 4qt (夸特) = 3.785 L 1 qt = 0.946 L = 2pt (瓶脫)
質量(Mass)或重量(Weight):SI制單位公斤kg
1 kg = 1×103 g = 1×106 mg = 10-3 噸 1 oz = 28.350 g
1 lb (英鎊) = 454 g = 0.454 kg 1 lb =16 oz (盎司)
能量(Energy):SI制導出單位焦耳J(Kg.m2s-2)
1 (卡,cal ) = 4.184 (焦耳, J ) 1 J = 1.0×107 (爾格, erg)
1 (電子伏特,eV ) = 1.6×10-19 J 1atm.L = 101.325 J = 24.2 cal
壓力(Pressure):SI制導出單位巴斯卡Pa【Kgm-1s-2(or Nm-2)】
1atm =76cm-Hg=760mm-Hg=760 torr(1托耳,torr =1毫米汞柱,mmHg)
=1033.6 cm-H2O=1033.6 gw/cm2=10336 Kgw/m2
=1.013 × 105 N/m2=1.013 × 105 Pa(帕pascal)=1013百帕 = 1013毫巴
五、常見單位
1.溫度(Temperature)
(1)SI制的溫度單位為:K(凱氏溫度 ; 絕對溫度)
(2)其他溫度單位與彼此關係:攝氏℃ ; 華氏0F
A.絕對溫度(T K)= t℃+273.15 【EX:25℃+273 = 298K】
B.華氏溫度(0F)=t℃+32 【EX:25℃×+32 = 77 0F】
2.密度(density)
(1)定義:每單位體積所含的質量。
(2)公式:密度
(3)備註:密度受溫度影響
3.比熱(Specific heat)
(1)定義:1克物質上升1℃所吸收熱量
(2)常見單位:cal/g.℃ ; J/g.℃
(3)物質的吸熱或放熱 = 質量 × 比熱 × 溫度差
六、
熱化學
1.反應熱ΔH種類 :
種類 意義 特性
莫耳
生成熱 1莫耳物質由其成分元素
生成時之反應熱 (1)不一定為吸熱或放熱
(2)元素物質的生成熱為0
莫耳
分解熱 1莫耳物質分解為其成分
元素時之反應熱 (1)不一定為吸熱或放熱
(2)同一種物質的莫耳分解熱與莫耳生成熱等值號
莫耳
燃燒熱 1莫耳物質完全燃燒時之
反應熱 (1)必為放熱
(2)不可燃物質O2、H2O、CO2、N2的燃燒熱為0
莫耳
溶解熱 1莫耳物質溶解於大量
溶劑時之反應熱 (1)氣體之莫耳溶解熱必為放熱
(2)固體之莫耳溶解熱不一定為吸熱或放熱
莫耳
解離熱 1莫耳的氣態物質分解為
氣態原子之反應熱 (1)必為吸熱
(2)解離熱可視為分子中鍵能之和
莫耳
中和熱 酸與鹼反應生成1莫耳
水時之反應熱 必為放熱
2.卡計中反應熱ΔH(熱量Q)
= m (質量) × s (比熱) × ΔT (溫度差)
= n (莫耳數) × (莫耳熱容量) ×ΔT
3.反應熱ΔH速解公式:
ΔH = 生成物焓總和-反應物焓總和(定義)
= 正活化能-逆活化能= Ea-Ea’(動力學)
= 反應物鍵能之和-生成物鍵能之和()
= 生成物生成熱之和-反應物生成熱之和()
= 反應物燃燒熱之和-生成物燃燒熱之和()
1. is the upward force exerted on an object in a gaseous or liquid fluid. The mass measured by an analytical balance in air is its actual mass.
(A) Buoyancy; heavier than
(B) Buoyancy; lighter than
(C) Electromagnetic force; heavier than
(D) Electromagnetic force; lighter than
(E) Tare; equal to
【114中山(21)】
【詳解】B
浮力(Buoyancy)指物體浸入氣或液相流體中,受所受壓力方向相反
垂直向上之力。由於浮力方向和重力相反,其會抵消物體因重力生成之
質重(視密度),感覺有移為存在時,物體在分析天平列得質量較實際
為輕(lighter)
2.Lead(II) nitrate reacts with sodium chloride in aqueous solution to form a precipitate. What is the net ionic equation for the precipitation process?
(A) Na+(aq) + Cl2−(aq) → Na2Cl(s)
(B) Na+(aq) + NO3−(aq) → NaNO3(s)
(C) Pb2+(aq) + 2NO3−(aq) → Pb(NO3)2(s)
(D) Na+(aq) + Cl−(aq) → NaCl(s)
(E) Pb2+(aq) + 2Cl−(aq) → PbCl2(s)
【114中山(24)】
【詳解】E
完整離子方程式:
Pb2+(aq) + 2NO3−(aq) + 2Na+(aq) + 2Cl−(aq) → PbCl2(s) + 2NO3−(aq) + 2Na+(aq)
淨離子方程式: (旁觀離子)
Pb2+(aq) + 2Cl−(aq) → PbCl2(s)
3.A liquid above the packed solid following a centrifugation is called the .
(A) solvonatant (B) analyte (C) serum
(D) decanted (E) supernatant
【114中山(29)】
【詳解】E
在離心程序後,懸浮在固體上之液體,稱為上清液(supernatant)
4.Which of the following chemical or physical changes is an endothermic process?
(A) the evaporation of water (B) the mixing of sulfuric acid and water
(C) the freezing of water (D) the combustion of gasoline
(E) none of the above
【114中山(66)】
【詳解】A
(A) 汽化(吸熱過程)
(B) 濃酸稀釋;(C)凝固水;(D)燃燒汽油等皆為放熱過程
5.Indium has atomic number 49 and atomic mass 114.8 g. Naturally occurring indium contains a mixture of indium−112 and indium−115 in an atomic ratio of approximately .
(A) 25/75 (B) 75/25 (C) 50/50 (D) 94/6 (E) 6/94
【114中山(84)】
【詳解】E
平均原子量M=
假設112In在自然界含量為y %,115In在自然界含量為(100%-y %)
112 amu × y % + 115 amu × (100-y)% = 114.8 amu
y % = 6.67 %≒6%兩者(112In / 115In)的比例:6/94…選E
6.What principle underlies chromatography's separation of compounds?
(A) Partitioning between phases. (B) Absorption of light.
(C) Electrochemical redox reactions. (D) Differential molecular interactions.
(E) Mass-to-charge ratio differences.
【114中興(29)】
【詳解】A
色層分析的基本原理是:化合物在固定相與移動相之間分配的不同程度
導致它們分離。化合物在兩相之間移動速率不同,使它們在色層柱中彼此
分離。因此,最主要的原理是分配(partitioning)或吸附,取決於色層的
類型,但通稱為「在兩相之間的分配作用」。
7.Which of the following reactions does not involve oxidation−reduction?
(A) CH4 + 3O2 → 2H2O + CO2
(B) PCl3 + Cl2 → PCl5
(C) 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
(D) MnO2 + 4HCl → Cl2 + 2H2O + MnCl2
(E) CO2 + 2LiOH → Li2CO3 + H2O
【114高醫(26)】
【詳解】E
若方程式中具有元素態物質必為氧化還原反應(102學測考題敘述)
故(A)(B)(C)(D)皆為氧化還原反應。
(E) 為酸鹼中和反應。
8.Calculate the standard change in enthalpy for the reaction and select the correct answer: 2Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2Fe(s)
ΔH°f for Fe2O3(s) = −826 kJ/mol;ΔH°f for Al2O3(s) = −1676 kJ/mol
(A) exothermic reaction (B) endothermic reaction
(C) no energy change for this reaction
(D) Lack of ΔH°f for Al(s) and Fe(s) makes calculation impossible.
(E) None of the above.
【114高醫(27)】
【詳解】A
2Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2Fe(s)
ΔH = −1676 –(−826) = −850 kJ < 0 ……放熱反應exothermic reaction
9.Which of the following can be identified as a set of isotopes?
Atomic nuclei contain
I. 20 protons and 20 neutrons. II. 20 protons and 22 neutrons.
III. 21 protons and 19 neutrons. IV. 20 neutrons and 18 protons.
V. 21 protons and 20 neutrons.
(A) I, IV and II, V (B) I, II and III, IV (C) I, III and II, V
(D) II, IV and III, V (E) I, II and III, V
【114高醫(28)】
【詳解】E
同位素: 同一元素的不同原子質量,意旨「質子數相同,中子數不同」。
故: I&II之間符合;III&V之間符合
10.To cool 500 g of liquid water from 25°C to 0°C, what is the minimum number of
ice cubes need to use? Each ice cube contains 20.0 g of water and temperature
is −5°C. The enthalpy of fusion of ice is 6.020 kJ/mol; the heat capacity of
liquid water is 75.4 J/mol·°C; the heat capacity of solid water is 2.05 J/g·°C.
(A) 6 (B) 7 (C) 8 (D) 9 (E) 10
【114高醫(64)】
【詳解】C
500g的液態水從25°C冷卻到0°C所放的熱完全由冰塊所吸收
一個冰塊由−5℃→0℃水所需能量
假設需x個冰塊
第5單元 氣體
一、大氣層分層
名稱 範圍及主要活動
對流層(troposphere) 0~11 km,所有氣候變化及生物活動皆在此範圍。
平流層(stratosphere) 11~50 km,其中20~30 km處因含臭氧較多,因此又稱臭氧層,
大氣中約有90%的臭氧集中在這個區域,此層具有吸收紫外光
的功能,可保護地表上的生物減少遭受紫外光的侵害。
中氣層(mesosphere) 50~85 km,
含O2、O3及氮的氧化物,會進行O2光分解,最低溫約-90 ℃。
增溫層(thermosphere) 85~550 km,
原子產生游離現象,可用於反射長波長之無線電波,溫度相當高。
外氣層(exosphere) 550~1000 km,以氫、氦為主,為外太空的起點
二、氣體的各定律&公式
氣體定律名稱 內容與公式
波以耳定律
(Boyle’s law) ∵ n及T固定
∴ PV = k P1V1= P2V2或
查理定律
(Clarle’s law) ∵ n及P固定
∴V = kT = (應用於體積膨脹率)
給呂薩克定律(Gay-Lussac law) ∵ n及V固定
∴ P = kT =
亞佛加厥定律(Avogadro’s law) ∵ P及T固定
∴ V = k n 且 (D為密度)
波-查定律
(Boyle-Clarle law) ∵ only n固定……
∴ PV = kT或 =
三、理想氣體與真實氣體的比較
1.性質上的差異:
理想氣體 非理想氣體
一 分子本身具有質量但無體積 分子本身具有質量及體積
二 分子間無吸引力存在 分子間有吸引力存在
三 永不液化 加壓:增加氣體束縛力
降溫:降低氣體動能
當束縛力>動能 → 氣體液化
四 分子間完全碰撞
無能量變化 分子非完全碰撞
互相碰撞會產生能量變化
五 遵守PV=nRT 不遵守PV=nRT
六 無臨界狀態性質與狀態 具有特定臨界溫度Tc與壓力Pc
2.真實氣體~凡得瓦氣體方程式:
(1) 或
其中:a與分子間引力有關,b與分子本身體積大小有關。
(2)真實氣體接近ideal gas的條件:高溫低壓
(3)所有真實氣體中,He氣體最接近理想氣體。
四、道耳吞分壓定律
1.A、B、C…各成分混合氣體:總壓 = 系統中各氣體分壓和
Pt = PA+PB+PC+…
2.各成分氣體之分壓 = 總壓×各莫耳分率:
== X1 ⇒ P1 = X1 × Pt
1.What is the shape of the PV graph for a constant-volume process?
(A) Parabolic. (B) Horizontal line. (C) Vertical line.
(D) Exponential curve. (E) Linear with a positive slope.
【114中興(15)】
【詳解】C
在 PV(壓力-體積)圖上: 橫坐標是體積 V,縱座標是壓力 P。
若體積固定(constant volume),V為定值,
則整條線都落在某個特定的V值上。因此圖形會是一條垂直線。
2.What adjustments does the van der Waals equation make to the ideal gas law?
(A) Accounts for temperature effects.
(B) Corrects for non-ideal gas behaviors by including terms for intermolecular
forces and finite molecular size.
(C) Modifies heat capacity to account for variable energy distribution.
(D) Introduces terms to describe deviations in the compressibility factor.
(E) Includes a proportionality constant to relate pressure and volume more
accurately.
【114中興(16)】
【詳解】B
凡得瓦方程式[P + a(n/V)²][V − nb] = nRT為理想氣體方程式作出的
兩個重要修正,這樣的修正使其能更準確描述非理想氣體行為:
“a” 與分子間引力(intermolecular forces)有關;
“b “與分子本身的體積(finite molecular size)有關。
3.Under which conditions will real gases deviate most from ideal gas behavior?
(A) High temperature and low pressure.
(B) Low temperature and high pressure.
(C) Presence of significant intermolecular forces.
(D) Low molar volume of the gas.
(E) Large molecular size of gas particles.
【114中興(42)】
【詳解&釋疑】BCDE
根據理想氣體的假設:
(1) 分子本身體積可忽略;(2) 分子間無作用力;(3) 氣體分子間彈性碰撞。
故偏離理想氣體行為的條件:
(1) 低溫:分子動能降低,分子間吸引力顯現。
(2) 高壓:分子靠得更近,自身體積與作用力不可忽視
(3) 分子間作用力大:違反無作用力的假設
(4) 分子體積大:違反分子本身體積可忽略的假設
另外,選項D代表氣體分子間距離接近,通常為低溫高壓的情形,然而D也
構成偏離理想行為的條件。故答案BCDE
4.The density of a gas is 2 g/L at 3 atm and 27°C. What is the molar mass of the
gas (g/mol)?
(A) 1.48 (B) 32 (C) 149.6 (D) 9.3 (E) 16.4
【114高醫(25)】
【詳解】E
5.In a real gas system, the van der Waals equation is used to consider gas behaviors.
van der Waals equation is written as: [P + a(n2/V2)](V − nb) = nRT
Which of the kinetic molecular theory postulates is incorrect in a real gas
system so that the correction factor of pressure is required? P =observed pressure,
T = temperature, V = volume of the container, n = mole of the gas,
a and b = van der Waals constants, and R=Avogadro constant.
a(n2/V2) = correction factor of pressure compared to the ideal gas law.
(A) The particles in a gas are in constant, random motion.
(B) The combined volume of the particles is negligible.
(C) The particles exert no forces on one another.
(D) Any collisions between the particles are completely elastic.
(E) The average kinetic energy of the particles is proportional to the temperature
in Kelvins.
【114高醫(76)】
【詳解】C
題意:
哪一個是理想氣體動力論(Kinetic Molecular Theory, KMT)的假設
在真實氣體中不成立,因此需要加上壓力修正項 a(n2/V2)?
在理想氣體動力論(KMT)中,主要假設:
(1) 氣體分子體積可忽略
(2) 分子之間無互相吸引或排斥力
(3) 分子不停隨機運動
(4) 碰撞完全彈性
(5) 平均動能與絕對溫度成正比
而分子之間有無作用力是主要造成真實氣體壓力偏差項的來源。故選C
6.在理想氣體條件下,以下哪一個選項為正確的描述?
(A) 不同氣體粒子的平均速率(average velocity)和氣體溫度成正比
(B) 在標準狀況(STP)下,氣體數量和重量成反比
(C) 氣體對容器壁施加壓力,是由於氣體分子與容器壁的碰撞所造成的
(D) 氣體粒子之間只有微弱作用力
【114中國醫(39)】
【詳解】C
(A) 錯誤。是「平均動能與絕對溫度成正比」,而不是速率。
速率和溫度的關係是和溫度的平方根成正比。
(B) 錯誤。在 STP 下(0°C, 1 atm),1 莫耳任何理想氣體體積
都是 22.4 L,但重量(質量)跟氣體的莫耳質量有關,
與氣體數量無反比關係。
(C) 正確!壓力來自氣體分子高速運動並持續撞擊容器內壁。
(D) 錯誤。理想氣體之間不具有作用力。
7.於80 ºC、15.6 kPa 時,某氣態試樣的密度為0.899 g/L,則此氣體為?
[ R = 0.082 (atm L/mole K)或R = 8.31(Joule/mole K) ]
(A) CO (B) CO2 (C) XeF2 (D) XeF4
【114義守(20)】
【詳解】C
※ 此題Xe原子量 = 131(未給);F原子量 = 19 (未給)
(符合)
8.已知異丙醇在2.4 ºC的蒸氣壓是1.33 kPa,在39.5 ºC時蒸氣壓是13.3 kPa。
當外界氣壓為101 kPa時,試求異丙醇之沸點。
(A) 76.5 ºC (B) 78.3 ºC (C) 81.6 ºC (D) 85.1 ºC
【114義守(25)】
【詳解】C
根據克拉珀龍-克勞修斯方程式(Clausius–Clapeyron equation)
經兩式相除,得t℃ = 81.6℃
【註】或先求出∆Hv = 44408 J/mol,再代一次公式求101kPa下的沸點。
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