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106年公務、關務人員升官等考試、106年交通
事業鐵路、公路、港務人員升資考試試題 代號：26550 全一頁
等級： 薦任
類科（別）： 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。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
（請接背面）
R= 8.314 J/K-mol, Faraday’s constant F= 96500 C/mol, reduced Planck’s constant
ħ = 1.05457 ×10-34 J-s, Planck’s constant h = 6.62 ×10-34 J-s
一、
假設有 n莫耳理想氣體（perfect gas），當氣體體積在可逆（reversible）的情況下由
Vi 膨脹到 Vf，請推導此理想氣體在常溫 T下所做的功。（10 分）
28 公克的氬氣（Ar）在 20℃下體積由 10 dm3 膨脹到 30 dm3，請問在可逆或定壓
（壓力為氣體最終之壓力）的條件下，此氣體所做的功（work）及內能（internal
energy）之變化量分別為多少？氬分子量為 40 g/mol。（20 分）
二、
請解釋亨利定律（Henry’s Law）？（10 分）
下表為 25℃下氯甲烷（chloromethane）在一溶液中的莫耳分率（mole fraction）
及其對應之蒸氣壓（vapor pressure）。請問此系統中氯甲烷的亨利常數（Henry’s
constant）為多少？（10 分）
xc 0.005 0.009 0.019 0.024
Pc（kPa） 27.3 48.4 101 126
三、一溶液中三磷酸腺苷酶（ATPase）濃度為 20 nmole/L。下表為三磷酸腺苷（ATP）之
起始濃度與起始催化反應速率 v。請由表中數據求出此反應系統中三磷酸腺苷酶之米
氏常數（Michaelis constant）、最大反應速率及催化常數（turnover number）。（15 分）
四、在碘化鋰（LiI）分子模型中，假設鋰原子的質量遠小於碘原子並視碘原子為固定不
動而鋰原子繞著碘原子轉動。若鋰原子之轉動軌跡為圓形，半徑為 90 pm，鋰原子的
重量為 1.162×10-26 kg。請問：
鋰的最低兩個能階的轉動能量（rotational energy）為何？（5分）
若鋰由A=2 的能階進入A=1 的能階，其釋放出來的光子頻率為何？A為轉動量子數
（rotational quantum number）。（5分）
五、針對在 25℃下的鉑銀電池 Pt(s)|Cl2(g)|HCl(aq)||K2CrO4(aq)|Ag2CrO4(s)|Ag(s)：
請寫出陰極及陽極的半反應式及其全反應式。（15 分）
若此電池之標準電位（standard cell potential）為+0.48 V，求全反應之平衡常數
（equilibrium constant）。（10 分）
[ATP]（μmol/dm3） 0.6 0.8 1.4 2.0 3.0
v（μmol/dm3-s） 0.8 1.0 1.3 1.5 1.7