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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
：
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：
34630
頁次：
2
－
1
計算需用常數：
氣體常數（gas constant）R = 8.3145 JK-1mol-1 = 0.08315 bar dm3K-1mol-1
= 0.08206 atm dm3K-1 mol-1
一、針對一 0.50 mole 理想氣體，其定容熱容（constant volume heat capacity）
= 1.5，為氣體常數，由起始條件壓力 P=3.25 bar 與溫度 T=300 K
經絕熱膨脹（adiabatic expansion）過程至壓力 1.00 bar。
假設經由可逆絕熱膨脹（reversible adiabatic expansion）過程至 1.00 bar，
試求系統最後溫度與該膨脹過程熵變化量（entropy change）。（12 分）
設若外壓（external pressure）保持為 1.00 bar 條件下，系統之壓力經由
絕熱膨脹（adiabatic expansion）過程下降至 1.00 bar，試求系統最後溫
度與該膨脹過程熵變化量（entropy change）。（13 分）
二、針對電池 Tl|TlCl(s)|CdCl2(0.01m)|Cd
試寫出該電池陰極及陽極的半反應式及其全反應式。（10 分）
在25oC條件下根據下列數據
0.34
o
V
Tl e Tl E
+ −
=
+ →
−
2
0.40
2o
V
Cd e Cd E
+ −
=
+ →
−
在25 oC條件下，TlCl 在水中的溶解度積（solubility product）為
1.6 × 10-3 mol2dm-6。法拉第常數（Faraday constant, F）= 96485 C/mol。
試求在25oC條件下該電池的電極電位(E)與標準電極電位(Eo)。（15分）
代號：
34630
頁次：
2
－
2
三、純物質 A與純物質 B的雙成分系統在溫度 300K 與壓力 17.0 bar 條件
下，形成氣液兩相相平衡(vapor-liquid equilibrium)，物質 A在液相中的
莫耳分率()為0.087，物質 B在氣相中的成分組成可以忽略，亦即氣相
可視為純物質 A所組成，物質 A在氣相中的莫耳分率()為1.00。純物
質A在溫度 300K，不同壓力條件下的壓縮係數（compressibility factor, z）
的實驗數據如下：
P/bar 0 5 10 17
z
PV
NRT
=
1 0.990 0.980 0.966
試求純物質 A在上述氣液兩相相平衡之液相中的逸壓（fugacity）。
（15 分）
試求純物質 A在溶劑（純物質 B）中的亨利常數（Henry’s constant）。
（10 分）
四、下列數據是在溫度 0oC條件下，氫氣在 1.00 g 銅上的吸附量。下列氫氣
體積是在溫度 0oC與壓力 1 atm 條件下量測。該實驗數據符合 Langmuir
吸附等溫方程式。
P/atm 0.050 0.100 0.15 0.200 0.250
V/mL 1.22 1.33 1.31 1.36 1.40
試求在 1.00 g 銅上的氫吸附形成一單層（monolayer）的飽和吸附量與這
1.00 g 銅所具有的總表面積。液態氫的密度（density）為 0.0708 g/cm3。
［亞佛加厥常數為
23
6.02 10
×
mol-1］（25 分）