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112年公務人員特種考試關務人員、身心障礙人員考試及
112年國 軍 上 校 以 上軍 官 轉 任 公 務人 員 考 試 試 題
考 試 別
：
關務人員考試
等 別
：
三等考試
類 科
：
化學工程
科 目
：
物理化學（包括化工熱力學）
考試時間：2小時 座號：
※注意：可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目得以本國文字或英文作答
代號
：
10770
頁次
：
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氣體常數（gasconstant）R=8.3145JK-1mol-1=0.08315bardm3K-1mol-1=0.08206
atm dm3K-1mol-1
一、在一個絕熱容器中，將 200 克100℃水銀（汞）加進 100 克20℃水中，水
銀與水的比熱容（specific heat capacity）分別為 4.19 與0.140 JK-1-1。試
求最後系統平衡溫度，水銀的熵變化（entropy change），水的熵變化與整
個系統的熵變化。（25 分）
二、在溫度 90 K 條件下，一氧化碳在雲母片上的吸附量隨一氧化碳壓力的實
驗數據如下，並發現該實驗數據符合朗繆爾（Langmuir）吸附等溫方程式。
壓力
/bar 0.1333 0.2667 0.4000 0.5333 0.6667 0.8000
體積
/cm30.130 0.150 0.162 0.166 0.175 0.180
試求在雲母片上的一氧化碳吸附形成一單層（monolayer）的飽和吸附量
（V∞）與朗繆爾吸附平衡常數（K）。（15 分）
試求當壓力 1.013 bar，溫度 90 K 條件下，一氧化碳在雲母片上的吸附
量。假設雲母的總表面積為 6.2×103cm2，試求當壓力 1.013 bar，溫度
90 K 條件下，每一個一氧化碳分子吸附所占據的面積。（10 分）
三、在 25℃條件下，碳酸鈣（CaCO3）在水中的溶度積（solubility product）為
2.8×10-9 mol2dm-6，假設德拜-休克耳極限理論（Debye-Huckel limiting law）
適用該碳酸鈣水溶液。
試求碳酸鈣在純水中的溶解度（solubility）。（12 分）
試求碳酸鈣在 0.20 M 硝酸鉀（potassiumnitrate，KNO3）水溶液中的溶
解度。（13 分）
代號：
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四、在固定溫度 323.15 K 條件下，量測 A+B 雙成分系統之氣-液相平衡
（vapor-liquid-equilibrium）數據如下表所示。其中為成分 A在液相中的
莫爾分率，yA為成分 A在氣相中的莫爾分率。
P（kPa）
16.06 0.000 0.000
18.78 0.056 0.192
21.22 0.170 0.345
22.37 0.446 0.446
19.02 0.890 0.604
15.30 0.967 0.795
12.33 1.000 1.000
假設該氣-液相平衡系統之氣相為理想氣體（ideal gas），試算出在平衡壓
力18.78, 22.37, 15.30 kPa 條件下，成分 A與成分 B在液相中的活性係數
（activity coefficient）γA與γB。（25 分）