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109年公務人員特種考試關務人員、身心障礙人員考試及
109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：
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一、針對一恆壓封閉（closed）系統，若僅考慮因系統體積變化所作可逆功而
沒有其他形式的功，試導證ΔH = q，其中 H為焓（enthalpy），q為熱
（heat）。（15 分）
二、下列反應式於一開口燒杯中反應（298 K）：
Fe(s) + 2 HCl(aq) →FeCl2(aq) + H2(g)
加入 0.9 莫耳（mole）Fe(s)與假設其所生成之 H2(g)為理想氣體，試計算 H2(g)
對大氣（假設恆壓）所作可逆功（work）。（R= 8.314JK-1 mol-1）（20 分）
三、有一理想溶液是由兩液體（A與B）混合而成：
假如壓力、A莫耳數及 B莫耳數皆是常數，證明其混合前後之
ΔS = - n R(xAlnxA+ xBlnxB)，其中ΔS為熵（entropy）變化，n為A與
B的總莫耳數，R為氣體常數，xA與xB分別為 A與B的莫耳分率。
（16 分）
為了達成其混合前後之熵變化（ΔS）最大，如總莫耳數是常數而且不
為零，試求此理想溶液之 A與B的莫耳分率（xA與xB）。（14 分）
四、由下列反應式於298K下之標準電位數據，試計算AgCl之溶解度（solubility）：
（20 分）
Ag+(aq) + e-=> Ag(s) Eo= 0.80 V
AgCl(s) + e-=> Cl-(aq)+ Ag(s) Eo= 0.22 V
五、下列反應為二級反應（second-order reaction）：
k
A→P，其中 k為速率常數
假如時間 t = 0 時，[A] = [A]0、[P] = 0，當[A]下降至 0.5[A]0時，試導出其
所需花費時間的式子。（15 分）