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110 年特種考試地方政府公務人員考試試題
等 別
：
三
等考試
類 科
：
化學工程
科 目
：
化學程序工業
（
包括質能均衡
）
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：
34650
頁次：
2
－
1
酒精完全燃燒反應式：C2H5OH(l)+3O2(g) →2CO2(g)+3H2O(l)，使用固定
體積的彈卡計（bomb calorimeter），在 25℃下量得 1364.47 kJmol-1，請計
算其燃燒焓(ΔHc)，假設為理想氣體，理想氣體常數 R = 8.314 Jk-1mol-1。
（20 分）
有關高分子（塑膠），請回答下列問題：
試舉出三種方法可以將單體（monomer）聚合成長鏈段的高分子。（10 分）
試舉出三種工業中常見的熱塑性塑膠，寫出其原料，並畫出其重複單
元結構。（10 分）
下圖為異丁醇（2-methyl-1-propanol）與異戊醇（3-methyl-1-butanol）在
不同比例下的相圖（P1*為異丁醇的蒸氣壓、P2*為異戊醇的蒸氣壓、x2為
異戊醇在液相的莫爾分率）。請問圖中的 p點的總壓力為多少？（以 P1*
、
P2*、x2表示），並且估計在 p點上，異戊醇的莫爾分率在液態（liquid）
與氣態（vapor）比例為多少？（20 分）
2
-
Methyl
-
1
-
propanol 3
-
Methyl
-
1
-
butano
l
Mole fraction of 2 in the liquid, x2(upper curve)
Mole fraction of 2 in the vapor
, y
2
(
lower
curve)
Temperature
Constant at
323.1 K
Liquid
Liquid curve
Vapor curve
Vapor
Liquid
P/kPa
Vapor
100
20
80
60
P1
*
40
001.0
0.6
0.4 0.8
0.2 xT
x2
y2P2
*
l'
p'
v
v' pl
代號：
3
4650
頁次：
2
－
2
工廠在生產酒精時，酒精濃度達到 95.6%後就無法再經由蒸餾進行分離，
此時達到共沸點（azeotropic point）。
請問共沸點是什麼？（10 分）
請問工廠要生產 99.5%的酒精，有什麼方法可以獲得高濃度的酒精？
（10 分）
已知在一觸媒（catalyst）的作用上，1,3,5-三甲苯(C9H12)生產間二甲苯
(C8H10)時，部分的間二甲苯(C8H10)反應生成甲苯(C7H8)：
C9H12 + H2 → C8H10 + CH4(1)
C8H10 + H2 → C7H8+ CH4(2)
第一個反應會反應完全；第二個反應在工程上不被需求，因為間二甲苯
的售價為 18 元/公斤，而甲苯的售價為 6元/公斤。甲烷(CH4)可在工廠中
被回收。每生產 500 公斤甲苯(C7H8)，造成一公斤催化劑的降解，而反應
過的催化劑必須在有毒廢物的垃圾填埋場中處理，成本為 750 元/公斤。若
間二甲苯(C8H10)對甲苯(C7H8)的選擇性為 0.7，即每生產 1 mol 甲苯會生
成0.7 mol 間二甲苯，則每 100 公斤 1,3,5-三甲苯(C9H12)反應中獲利或賠
本多少？假設氫氣(H2)的成本可以忽略。（20 分）