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108年公務人員特種考試關務人員、身心障礙人員考試及
108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。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號：10770
頁次：2
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一、將一塊溫度-10℃，1.0 莫耳冰（ice）放置在室溫 10℃中，最後該冰塊融解
為10℃的液態水。假設液態水的熱容（heat capacity）Cp,m = 75.3 J mol-1K-1，
固態冰的熱容 Cp,m = 37.7 J mol-1K-1，冰的融解熱（latent heat of fusion of
ice）為 6.00 kJ/mol。
假設我們選取該 1.0 莫耳冰為系統，試求該系統由-10℃，1.0 莫耳冰轉
變成 10℃的液態水的熵變化量（entropy change）。（10 分）
假設系統週遭（surroundings）的室溫保持恆溫 10℃，試求系統週遭
（surroundings）的熵變化量（entropy change）。（10 分）
試求整體熵變化量（total entropy change），並以熱力學第二定律檢視
這個融解過程是否是自發過程（spontaneous process）？（5分）
二、有機物質 A在高溫下進行熱分解（thermal decomposition）實驗，物質 A
體積莫耳濃度[A]隨時間變化情形如下：
時間/(minute) 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 ∞
[A]/(mol L-1) 1.10 0.86 0.67 0.54 0.42 0.33 0.26 0
試求物質 A熱分解的反應級數（the order of reaction）。（12 分）
試求反應速率常數（the reaction rate constant）。（13 分）
三、微溶於水的氯化銀（silver chloride, AgCl），在水中會溶解為 AgCl(s) Æ
Ag+(aq) + Cl-(aq)。假設德拜-休克耳極限理論（Debye-Huckel limiting law）
適用於該水溶液。在 25℃條件下，試推導出溶解度積（solubility product）
Ksp 與溶解度（solubility）S之間的關係式。（25 分）
代號：10770
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四、物質 A與物質 B所形成的雙成分氣液相平衡系統，在溫度 350 K 條件下，
系統壓力 P與物質 B在液相的莫耳分率（ B
χ
）實驗數據如下：
B
χ
P(kPa) 136.5 138.0 139.5 141.0
0.005 0.010 0.015 0.020
假設上述數據遵循亨利定律（Henry’s law），試求物質 B的亨利常數
（Henry’s constant）。（25 分）