1
高雄市正義中學高中部111學年度第一學期期末考化學科試題卷
【高二自然組】
命題教師:俞德淦
劃卡說明:科目代碼:57 類組代碼:02 班級代碼:03
一、
單選題:每題 2 分、共 40 分
1. 25 ℃,1 atm 的純氧,100 mL 的水可溶解 0.04 克的氧,則 25 ℃,1 atm 空氣下
氧氣占 20%,含有 200 mL 水的密閉系中可溶解氧多少克?
(A)0.08 (B) 0.016 (C)0.008 (D)0.012
2. 在 20 ℃、1 大氣壓時,氧在水中的溶解度為 1.4×10
-3
mol/L,則在 20 ℃和 0.20
大氣壓時,氧在水中的溶解度為多少 mol/L?
(A)2.8×10
-4
(B)2.8×10
-3
(C)8.2×10
-2
(D)8.2×10
-4
3. 下列哪一組化合物,在 0 ℃、1 大氣壓條件下,能共存於同一容器內而不發生變化?
(A)H
2
O(l)、O
2
(g)、NH
3
(g) (B)NH
3
(g)、N
2
(g)、HCl(g) (C)CO(g)、NaCl(aq)、
Ca(OH)
2
(aq) (D)AgNO
3
(aq)、NaCl(aq)、K
2
CrO
4
(aq)
4. 於某一定溫下,甲、乙兩純液體,其蒸氣壓分別為 100 mmHg 和 200 mmHg,今
以莫耳數比 1:1 混合兩液體,實驗所測得的溶液蒸氣壓為 160 mmHg,則下列敘
述何者正確?
(A))甲、乙兩液混合後體積變小 (B)甲、乙兩液混合後對拉午耳定律呈現負偏差 (C)
甲、乙兩液混合後放出熱量 (D)甲、乙兩液混合後分子間作用力變小
5. 室溫下,在密閉容器中注入 100 mL 水,靜置一段時間,容器仍有水存在,則此容
器中的蒸發與凝結速率對時間的變化圖形,下列何者正確?
(A)
(B)
(C)
(D)
6. 已知一大氣壓時,乙醇與乙醚的沸點分別為 78、35 ℃,則下列敘述何者正確?
(A)蒸發速率為乙醇較大 (B)常溫下的蒸氣壓為乙醇較大 (C)分子間作用力以乙醇
較大 (D)兩者達其沸點時,乙醚的飽和蒸氣壓較小
2
7. 附圖為一個容器內的液體與其蒸氣所形成平衡系統的示意圖。在定溫下,將活塞緩
慢往上拉,整個過程中,一直使系統處於平衡狀態,當系統的體積達到 V
1
時,液體
全部消失。試問下列哪一個最能表示此系統的壓力隨體積變化的關係圖?
(A)
(B)
(C)
(D)
8. 在 25 ℃時,加入 30 克的非揮發性、非電解質的溶質於 81 克的水中,結果發現水
的蒸氣壓由 24 torr 降為 21.6 torr,求此溶質的分子量為何?
(A)30 (B)60 (C)80 (D)120
9. 在某定溫下,甲乙兩種純溶劑之蒸氣壓分別為 250 及 150 mmHg,甲與乙混合形成
理想溶液。取 0.3 莫耳之甲與一未知量之乙混合,結果於該溶液達平衡之蒸氣中,
甲與乙之分壓正好相等。則該溶液所取用之乙的莫耳數為何?
(A)0.18 (B)0.36 (C)0.42 (D)0.50
10. 如附圖所示,在 a 處分別加入一滴(甲)純水;(乙)丙酮;(丙) 1 %尿素溶液;(丁) 1 %
葡萄糖溶液,平衡後水銀柱高度 h 由高而低的順序為下何者?
(A)甲>乙>丙>丁 (B)乙>丙>甲>丁 (C)丙>丁>甲>乙 (D)乙>甲>丁>
丙
11. 葡萄糖 18.0 克,溶於 500 克水中,則 1 atm 下此糖水的凝固點為何?(水的 K
f
=
1.86 ℃/m)
(A)-0.372 (B)-0.963 (C)-1.254 (D)-1.468
3
12. 一莫耳的 AB
3
完全溶於 3 公斤的水中,並解離為 A
3+
及 B
-
離子,水溶液的凝固點為
-1.86 ℃,若水之莫耳凝固點下降常數為 1.86 ℃/m,則此化合物在水中之解離度
為何?
(A)100 % (B)88 % (C)67 % (D)48 %
13. 2.08 克的 BaCl
2
溶於 100 mL 的水,測此水溶液的凝固點為-0.446 ℃,若水的莫
耳凝固點下降常數為 1.86 ℃/m,則此化合物在水中的解離度為若干?
(A)100% (B)85% (C)70% (D)55%
14. 27 ℃下將 2.2 g 的聚乙烯溶於足量的苯形成一 100 mL 的溶液,測得其滲透壓為
1.23×10
-2
atm,請問此聚乙烯的平均分子量為何?
(A)11000 (B)22000 (C)33000 (D)44000
15. 下列何項不是理想溶液的條件?
(A)體積可加成 (B)混合時不放熱亦不吸熱 (C)混合時分子間引力沒有改變 (D)
體積不可加成
16. 已知 A 與 B 均為非揮發性、非電解質溶質,甲為溶劑,將 2 莫耳 A 溶於 8 莫耳甲形
成乙溶液,500 克 B 溶於 10 莫耳甲形成丙溶液,各溶液之蒸氣壓與溫度關係如附圖
下左,若丙溶液的沸點較乙溶液高,則 B 的分子量應為何?
(A)500 (B)400 (C)300 (D)100
17. 葡萄糖、尿素、氯化鈉的水溶液,以凝固點對濃度(溶質克/1 kg 水)作圖如附圖
上右所示,圖中 X、Y、Z 的組合,何者正確?(分子量:葡萄糖=180、尿素=60、
氯化鈉=58.5)
(A)X-葡萄糖,Y-氯化鈉,Z-尿素 (B)X-葡萄糖,Y-尿素,Z-氯化鈉 (C)X
-氯化鈉,Y-尿素,Z-葡萄糖 (D)X-尿素,Y-氯化鈉,Z-葡萄糖
18. 將某一有機化合物 0.03 克溶於 1.20 克樟腦(分子量=152)中,測得凝固點為
172.5 ℃。純樟腦的凝固點為 178.0 ℃,其重量莫耳凝固點下降常數為 40.0 ℃/m。
該有機化合物的分子量大約為何?
(A)360 (B)182 (C)90 (D)72
4
19. 食鹽與冰的混合物做為冷劑時,下列何種兩者質量比可達到最佳冷卻效果(食鹽:
冰)?
(A)10:1 (B)1:10 (C)1:3 (D)3:1
20. 右圖中之粗黑曲線代表空氣中所含水氣的飽和曲線,試問圖中甲點空氣的相對溼度
較接近下列哪一百分比?
(A)10 % (B)20 % (C)30 % (D)40 %
二、
多重選擇題:每題 3 分、共 30 分
21. 一密閉容器中,不含任何其他氣體,只有液態水和水蒸氣在一定溫度下成平衡狀態,
下列何者可使器內水蒸氣壓發生永久性改變? 應選 2 項
(A)使容器體積縮小 (B)移去少量的水 (C)加入少量食鹽晶體 (D)加入一些木炭
粉 (E)改變溫度
22. 於相同的甲、乙二個瓶中,盛以不同量的純水(如附圖所示,乙比甲多),試問下
列敘述哪些正確? 應選 2 項
(A)在 25 ℃時,甲瓶中水的飽和蒸氣壓大於乙瓶中水的飽和
蒸氣壓 (B)50 ℃時甲瓶中水的飽和蒸氣壓大於 25 ℃時乙瓶中水的飽和蒸氣壓 (C)
當達平衡後,甲瓶內水的蒸發速率大於凝結速率,乙瓶內水的蒸發速率小於凝結速
率 (D)甲、乙二瓶中,各加過量的氯化鈉使兩瓶中的溶液均達飽和,則甲瓶中水的
飽和蒸氣壓等於乙瓶中水的飽和蒸氣壓 (E)將甲、乙二瓶中的水皆加熱到 100 ℃,
兩瓶中水的飽和蒸氣壓皆大於 1 atm
5
23. 有 A、B、C 三種純物質,它們可能為水、乙醇及乙醚,其蒸氣壓與溫度的關係圖如
下,則下列各項判斷哪些錯誤? 應選 3 項
(A)正常沸點:A>B>C (B)同溫時蒸氣壓:A>B>C (C) A 為乙醇,B 為乙醚,C
為水 (D)分子間引力:C>B>A (E)均在正常沸點時,蒸氣壓:A>B>C
24. 附圖實線表 A 和 B 以各比例混合後測得之溶液蒸氣壓曲線,虛線表理想溶液。依據
此圖下列敘述哪些正確? 應選 3 項
(A)純 A 液體的蒸氣壓是 250 mmHg (B)A 物質分子間的引力大於 B 物質分子間的
引力 (C)兩溶液各取 25 mL 混合,混合溶液體積會大於 50 mL (D)A、B 混合時之
莫耳分率愈接近,此溶液愈不符合理想溶液 (E)A、B 混合時,會放出熱量
25. 下列哪些溶液可用來區分 Ba
2+
及 Pb
2+
? 應選 3 項
(A)K
2
CrO
4
(B)NH
3
(C)NaCl (D)Na
2
S (E)K
2
SO
4
26. 測量尿素水溶液的凝固點實驗時,下列哪些操作方法較為適宜? 應選 2 項
(A)使用玻璃溫度計攪拌尿素水溶液 (B)使用食鹽與冰的混合物做為冷劑 (C)測量
凝固點時,應不時攪拌尿素水溶液 (D)測量過程加入更多的水使尿素不會黏於管壁
(E)測量過程加入更多的尿素使溶液達到飽和
27. 下列哪些尿素水溶液的凝固點會相同? 應選 2 項
(A)3.0 克溶於 100.0 克水中 (B)3.0 克溶於 50.0 克水中 (C)1.0 克溶於 20.0 克水
中 (D)5.0 克溶於 100.0 克水中 (E)5.0 克溶於 50.0 克水中
6
28. 若使用準確度到 0.1 ℃的溫度計,測量下列哪些物質水溶液的凝固點時,會難以推
測溶質的分子量或莫耳質量? 應選 2 項
(A)葡萄糖 (B)正己烷 (C)氯化鈉 (D)碳酸鈣 (E)乙醇
29. 下列哪些屬於溶液的依數性質? 應選 4 項
(A)凝固點下降 (B)沸點上升 (C)蒸氣壓 (D)導電度 (E)滲透壓
30. 在 30 ℃時,物質 A 與物質 B 之飽和蒸氣壓分別為 200 mmHg 與 100 mmHg,若
將 1 莫耳 A 與 1 莫耳 B 混合,在 30 ℃時,此溶液之飽和蒸氣壓為 180 mmHg,則
下列何者正確? 應選 3 項
(A)此溶液為非理想溶液,對拉午耳定律呈現正偏差 (B)混合後 A-B 間的引力大於
原先 A-A 或 B-B 間引力 (C)混合時會吸熱且體積膨脹 (D)在 1 atm 下,純物質
A 的沸點高於純物質 B (E)在 1 atm 下,混合溶液的沸點會比純物質 A 高,比純物
質 B 低
三、
非選題:每格 2 分、共 30 分
31. 已知 A、B 兩種純液體相混合可形成理想溶液,又 60 ℃時 A 液體的飽和蒸氣壓為 B
液體的一半,現由 0.1 mol 的 A 液體與 0.14 mol 的 B 液體混合,其正常沸點恰為
60 ℃,試回答下列問題:
(1) 60 ℃時 A 液體的飽和蒸氣壓為若干 mmHg?
(2)此混合液在 60 ℃時,A 的蒸氣分壓為若干 mmHg?
(3)承(2),此時蒸氣中 A 的莫耳分率 X
A
為若干?
32. 取 1.80 g 葡萄糖溶於 100.0 g 水中,標為溶液 A,測得溶液 A 的凝固點為-0.186 ℃;
另取 0.585 g 氯化鈉溶於 100.0 g 水中,標為溶液 B,測得溶液 B 的凝固點為-
0.343 ℃,請回答下列問題:
(1)此葡萄糖溶液的重量莫耳濃度為多少?
(2)氯化鈉溶液的重量莫耳濃度為多少?
(3)氯化鈉溶液的解離百分比為多少?(水的 K
f
=1.86 ℃/m,C
6
H
12
O
6
=180、NaCl
=58.5)
7
33. 某溶液中含有非揮發性、非電解質溶質,其莫耳分率為 X,附圖實線部分代表純溶
劑的蒸氣壓,虛線部分代表此溶液的蒸氣壓。請回答下列問題:
(1) 1 表示什麼意義?
(2) 2 表示什麼意義?
(3) 以溶質的莫耳分率(X)和純溶劑的蒸氣壓(P°)表示 3 之量。
(4) 將各為 1.0 莫耳的 Ba(OH)
2
、NaOH、BaSO
4
及 Na
2
SO
4
固體,分別置入 1.0
升的水中。試問哪一個溶液之蒸氣壓最高?
34. 附圖為 1 atm 時 500 克水溶解 X 克的葡萄糖所成之溶液之冷卻曲線。請回答下列問
題:(純水 K
f
=1.86 ℃/m)
(1) 該溶液之凝固點為何?
(2) X 值為何?
(3) 經 15 分鐘共析出冰若干克?
35. 取 1.80 克葡萄糖溶於 100.0 克水中,測得溶液的凝固點為 0.186 ℃;若以相同的
操作方式,假設溶液密度皆為 1 g/mL,試預測:
(1)若取 0.90 克葡萄糖溶於 50.0 克水中,測得溶液的凝固點為多少?
(2)若取 0.585 克氯化鈉溶於 100.0 克水中,假設氯化鈉在水中有 100%解離,則測
得溶液的凝固點為多少?
8
高雄市正義中學高中部 111 學年度第一學期期末考化學科試題答案卷
高二 3 班 座號: 姓名: 分數:
31 要寫算式
32 要寫算式
33
34 要寫算式
35 要寫算式
9
1.(B)
解析:0.04×
1
5
×2=0.016(g),故選(E)。
2.(A)
解析:m=k×P ⇒
m
1
m
2
=
P
1
P
2
,1.4×10
-
3
×0.2=2.8×10
-
4
mol/L,故選(A)。
3.(C)
解析:(A) NH
3
(g)易溶於水;(B)NH
3
(g)+HCl(g) → NH
4
Cl(s);(C)互不反應;(D) 2 Ag
+
(aq)+
CrO
4
2
-
(aq) → Ag
2
CrO
4
(s),Ag
+
(aq)+Cl
-
(aq) → AgCl(s);(E) Ba
2
+
(aq)+SO
4
2
-
(aq) →
BaSO
4
(s)。故選(C)。
4.(D)
解析:P 理想=100×
1
2
+200×
1
2
=150<P 實際=160,故為正偏差。
(A)因為正偏差,故 ΔV>0;(C)同理 ΔH>0,吸熱。故選(D)。
5.(D)
解析:有水存在,故達飽和,r 汽化為定值,平衡時 r 汽化=r 凝結,故選(D)。
6.(C)
解析:(A)乙醚沸點較低,蒸發速率較大,飽和蒸氣壓大;(B)乙醇有氫鍵,故蒸氣壓低,
沸點高;(C)分子式:乙醇 C
2
H
6
O、乙醚 C
4
H
10
O,故非同分異構物;(D)到達沸點時,飽和
蒸氣壓=大氣壓。故選(E)。
7.(A)
解析:活塞往上移時,體積增大,水部分蒸發,直到達飽和蒸氣壓,只要水與水蒸氣兩
相平衡,壓力為定值,因此開始為水平線,當液態水完全蒸發,水蒸氣單相時符合波以
耳定律,體積增大,壓力減小,反比圖形,故選(A)。
8.(B)
解析:P=P°
A
×X
A
,21.6=24×X
A
⇒ X
A
=0.9;
81/18
81/18+30/M
=0.9 ⇒ M=60,故選(B)。
9.(D)
解析:由 P
甲
=P
乙
⇒ 250.X
甲
=150.X
乙
,故 X
甲
:X
乙
=3:5=n
甲
:n
乙
⇒ n
乙
=0.5 mol,
故選(D)。
10.(C)
解析:P
液
+P
Hg
=P
air
,h=P
air
-P
液
,若 P
液
愈大,h 愈小,
P
液
:乙>甲>丁>丙 ⇒ h:丙>丁>甲>乙,故選(E)。
11.(A)
解析:ΔT
f
=K
f
C
m
=1.86×
18
180
0.5
=0.372 ℃糖水的凝固點為:-0.372 ℃,故選(A)。
12.(C)
解析:AB
3
→ A
3
+
+3 B
-
,設解離度為 α,ΔT
f
=0-(-1.86)=1.86
AB
3
A
3
+
+ 3B
-
1-α +α +3α
10
1-α α 3α
i =
(1-α)+α+3α
1
=1+3α
1.86=1.86×(
1
3
)×(1+3α)⇒α=0.67=0.67×100 %=67 %,故選(C)。
13.(C)
解析:BaCl
2
⇌ Ba
2
+
+ 2Cl
-
1
-α +α +2α
1-α +α +2α⇒(1-α)+α+2α=1+2α
ΔT
f
=K
f
×C
m
×i ⇒ 0.446=1.86×
2.08
208
0.1
×(1+2α)⇒ α=0.7=0.7×100 %=70 %,故選(C)。
14.(D)
解析:聚乙烯為非電解質⇒ i=1 ⇒ π=CMRT ⇒ 1.23×10-2=
2.2
M
0.1
×0.082×(273+27),
M=44000,故選(D)。
15.(D)
解析:理想溶液體積有加成性,故選(D)。
16.(D)
解析:曲線甲為溶劑,曲線乙為 X 溶液,曲線丙為 Y 溶液。設 B 的分子量為 M,ΔP=P°
劑
.X
質
,
ΔP
1
ΔP
2
=
X
1
X
2
⇒
a-(a-3)
a-(a-5)
=
2
2+8
500
M
500
M
+10
,
3
5
=
2
2+8
500
500+10M
⇒ M=500,故選
(E)。
17.(B)
解析:ΔT
f
=K
f
×
W
M
×
1000g
g水
×i ⇒ ΔT
f
i
M
ΔT
f
:Z>Y>X,而ΔT
f
(C
6
H
12
O
6
:尿素:NaCl)=
1
180
:
1
60
:
2
58.5
⇒X 為葡萄糖溶液;Y
為尿素溶液;Z 為 NaCl(aq),故選(B)。
18.(B)
解析:設有機化合物的分子量為 x,由ΔT
f
=K
f
.C
m
⇒178.0-172.5=40.0×
0.03
x
1.20×10
-
3
⇒ x
=182,故選(B)。
19.(C)
11
20.(B)
解析:甲點為 40℃,飽和蒸氣為 50 g/m
3
,而甲點之水氣含量約為 10 g/m
3
,故相對溼
度為(10/50)×100%=20%,
故選(B)。
二、多重選擇題:每題 3 分、共 30 分
21.答案:(C)(E)
解析:加入非揮發性溶質,會使飽和蒸氣壓下降;溫度改變,也會改變飽和蒸氣壓,故
選(C)(E)。
22.答案:(B)(D)
解析:A)定溫下,飽和蒸氣壓(P°)定值(與水量無關)⇒ P°
甲
=P°
乙
;(B)溫度(T)⇒ P°
↑⇒ P°
甲
(50 ℃)>P°
乙
(25 ℃)
;(C)平衡時 ⇒ 蒸發速率=凝結速率;(D)加入 NaCl 至飽
和 ⇒ 甲、乙二杯濃度相同(水所占比例相同)⇒ 甲、乙二杯蒸氣壓相同;(E) 1 atm 下,
水的沸點 100 ℃,因此在 100 ℃時 ⇒ P°
甲
=P°
乙
=1 atm。故選(B)(D)。
23.答案:(A)(C)(E)
解析:(A) C>B>A;(C) A 為乙醚,B 為乙醇,C 為水;(E) A=B=C 皆為 1 atm。故選(A)(C)(E)。
24.答案:(B)(D)(E)
解析:(A) P
A
=150 mmHg;(B) P
A
<P
B
,故 A 分子間引力>B 分子間引力;(C) 兩溶液各取
25 mL 混合,混合後溶液之體積會小於 50 mL。故選(B)(D)(E)。
25.答案:(B)(C)(D)
解析:(A)皆產生沉澱 BaCrO
4
和 PbCrO
4
;(B)僅產生 Pb(OH)
2
沉澱;(C)僅產生 PbCl
2
沉澱;
(D)僅產生 PbS 沉澱;(E)皆產生沉澱 BaSO
4
和 PbSO
4
。故選(B)(C)(D)。
26.答案:(B)(C)
解析:(A)玻璃溫度計會破裂;(D)、(E)測量時不可以改變溶液的濃度。故選(A)(D)。
27.答案:(C)(D)
解析:相同質量溶劑中含有相同莫耳數的溶質粒子,因此凝固點下降為相等。故選(C)(D)。
28.答案:(B)(D)
解析: 正己烷與碳酸鈣皆難溶於水。故選(B)(D)。
29.答案:(A)(B)(C)(E)
30.答案:(A)(C)(E)
解析:P
理想
=
1
2
×200+
1
2
×100=150 mmHg<P
實際
=180 mmHg ∴為正偏差。(B)應為「小
於」;(D)∵P
A
°>P
B
° ∴沸點:純物質 A<B。故選(A)(C)(E)。
三、非選題:每格 2 分、共 30 分
31.答案:(1) 480 mmHg;(2) 200 mmHg;(3)
5
19
解析:設 A、B 在 60 ℃時的飽和蒸汽壓分別為 P 及 2 P。
(1)混合溶液沸點 60 ℃,則其產生的蒸氣壓為 760 mmHg
根據拉午耳定律:
760=P×
0.1
0.1+0.14
+2 P×
0.14
0.1+0.14
⇒ P=480,故 A 在 60 ℃的飽和蒸氣壓為 480 mmHg。
12
(2) 480×
0.1
0.1+0.14
=200 mmHg。
(3) X
A
=
200
760
=
5
19
。
32.答案:(1) 0.1 m;(2) 0.1 m;(3) 84 %
解析:(1) C
m
=
1.8/180
0.1
=0.1(m)
(2) C
m
=
0.585/58.5
0.1
=0.1(m)
(3) 氯化鈉解離,設解離度=α
NaCl(aq) → Na
+
(aq)+Cl
-
(aq)
1
-α +α +α
1-α α α
i=(1-α)+α+α1 =1+α
0.343=1.86×0.1×(1+α)⇒ α=0.84=84 %。
33.答案:(1)沸點上升度數;(2)凝固點下降度數;(3)ΔP=P°.X;(4) NaCl。
解析:(1)三相圖中,實線代表純溶劑,而虛線為溶液,故①表示「沸點上升度數」。
(2) ②為固、液交界,故表示「凝固點下降度數」
。
(3)由拉午耳定律可知,ΔP=P°.X。
(4)溶液中粒子數目愈多者,蒸氣壓的下降量愈多,溶液的蒸氣壓則愈低。1.0 莫耳 Ba(OH)
2
解離可產生 3 莫耳粒子;1.0 莫耳 NaOH 解離可產生 2 莫耳的粒子;1.0 莫耳 Na
2
SO
4
解離
可產生 3 莫耳的粒子;而 BaSO
4
(s)為難溶鹽,所以產生的粒子數最少,故蒸氣壓以 BaSO
4
所形成的溶液為最高。
34.答案:(1)-0.93℃;(2) 45 g;(3) 333 g。
解析:(1)由圖可知 T
f
=-0.93℃
(2)ΔT
f
=K
f
×C
m
×i⇒0.93=1.86×
x
180
0.5
×1⇒x=45 g
(3)ΔT
f
=K
f
×C
m
×i(設析出冰 W 公斤),2.79=1.86×
45
180
0.5-W
,W=
1
3 kg
=333 g。
35.答案:(1) -0.186 ℃;(2) -0.372 ℃
解析:(1)溶質與溶劑的質量比:(1.80 克/100.0 克水)=(0.90 克/50.0 克水),相同質
量溶劑中含有相同莫耳數的溶質粒子,因此凝固點下降為相等;(2)1.80 克葡萄糖等於
0.01 莫耳溶質粒子;0.585 克氯化鈉等於 0.01 莫耳,其在水中 100%解離,則相當於 0.02
莫耳溶質粒子。相同質量溶劑中含有溶質莫耳數為兩倍,因此凝固點下降為兩倍。