【第44-46題組】如圖18所示，一金屬導線製成的線圈迴路固定不動。磁鐵棒以等速度朝環圈甲前進，在時間為 3 秒時磁鐵棒 S 極恰接觸環圈甲中心，在時間為 6 秒時磁鐵棒中心在環圈甲中心。電流以逆時針方向為正，迴路的應電流在 0～6 秒隨時間變化的曲線圖如圖 19 所示。考慮磁鐵棒從開始等速移進至完全移離環圈甲的過程，回答下列問題。
（a）試繪製出迴路在時間6～12秒的應電流隨時間變化的曲線圖，並以箭頭與文字註明磁鐵棒N極恰脫離環圈甲中心的時間點。（ 2分 ）
（b）說明所繪應電流方向及曲線形狀的理由為何？（ 2分 ）
【第47-49題組】利用電化學催化方法將二氧化碳轉變為具有經濟價值的含碳化合物是永續發展的方法之一，然二氧化碳還原反應會因反應條件與催化劑不同，而生成多種產物，表4列出形成不同產物所需電子數的半反應式。
| 產物 | 二氧化碳的還原半反應 |
|---|---|
| 甲醇 | CO\(_2\)(g) + 6H\(^+\) + 6e\(^-\) → CH\(_3\)OH(l) + H\(_2\)O(l) |
| 乙烯 | 2CO\(_2\)(g) + 12H\(^+\) + 12e\(^-\) → C\(_2\)H\(_4\)(g) + 4H\(_2\)O(l) |
| 正丙醇 | 3CO\(_2\)(g) + 18H\(^+\) + 18e\(^-\) → C\(_3\)H\(_7\)OH(l) + 5H\(_2\)O(l) |
表 4 中的反應物與各種產物的路易斯結構，哪些具有雙鍵的鍵結？（應選 2 項）
(A)二氧化碳 (B)水 (C)甲醇 (D)乙烯 (E)正丙醇
【第47-49題組】利用電化學催化方法將二氧化碳轉變為具有經濟價值的含碳化合物。下列對於表 4 中相關的敘述，哪些正確？（應選 3 項）
(A)生成每莫耳甲醇、乙烯與正丙醇產物分別所需質子的莫耳數比為1:2:3
(B)混有二氧化碳的乙烯氣體產物，可以利用通過氫氧化鈉水溶液達成乙烯的分離
(C)生成正丙醇產物不溶於水，會在反應容器內分層
(D)還原每莫耳二氧化碳分別生成甲醇、乙烯與正丙醇所需消耗的電子莫耳數不同
(E)常溫常壓下，甲醇與正丙醇皆具有揮發性，是易燃性的有機物質
(A)(D)(E) (A)甲醇需6H\(^+\)、乙烯需12H\(^+\)(每莫耳乙烯對應2莫耳CO\(_2\)，故每莫耳CO\(_2\)需6H\(^+\))、正丙醇需18H\(^+\)(每莫耳CO\(_2\)需6H\(^+\))，比例為1:1:1？重新計算：每產物"莫耳所需質子數：甲醇6、乙烯12、正丙醇18，比例為1:2:3；(B)NaOH吸收CO\(_2\)但乙烯不反應，可分離；(C)正丙醇微溶於水，不會明顯分層；(D)每莫耳CO\(_2\)生成甲醇需6e\(^-\)、乙烯需6e\(^-\)、正丙醇需6e\(^-\)？重新計算：從半反應看，每莫耳CO\(_2\)在三個反應中均轉移6個電子；(E)甲醇和正丙醇均為揮發性易燃液體。" 報錯
ChatGPT DeepSeek
【第47-49題組】利用電化學催化方法將二氧化碳轉變為具有經濟價值的含碳化合物。表 5 為各種產物的價格（元/公斤）與以每莫耳電子計算所轉換產物的價格（元/莫耳電子）。其中，正丙醇價格尚未計算完成，回答下列各問題。（原子量 C＝12.0、H＝1.00、O＝16.0）
| 產物 | 市價（元/公斤） | 轉換產物的價格（元/莫耳電子） |
|---|---|---|
| 甲醇 | 16.9 | 0.090 |
| 乙烯 | 40.7 | 0.095 |
| 正丙醇 | 45.0 | ? |
（a）請列式計算正丙醇轉換產物的價格為何？（ 2分）
（b）另有一電化學催化系統，只會產生甲醇與正丙醇。已知每產生 1莫耳此混合產物需消耗 10.8莫耳電子，此混合產物中，列式計算甲醇與正丙醇的莫耳數比為何？（ 2分）
【第50-53題組】在寒武紀以前的地層中，可找到由氧化鐵與二氧化矽鈕粒反覆堆疊形成的「鎬狀（帶狀）鐵礦床」，是重要的鐵礦來源。約24億年前的地層中，更普遍地出露厚層的鎬狀鐵礦床。鎬狀鐵礦床形成原因的假設模型，是由亞鐵離子（ Fe\(^{2+}\))與氧氣作用生成氧化鐵（ Fe\(_2\)O\(_3\)及 Fe\(_3\)O\(_4\))沉澱所致。而 Fe\(^{2+}\)是由海底岩漿噴發所形成，氧則是由藍綠菌行光合作用所產生。
圖20彙整了一些地球歷史事件，包括化石紀錄、鎬狀鐵礦形成時段與相對含量，以及大氣中氧氣含量相對於現今濃度的變化。
下列關於鎬狀鐵礦與相關地球歷史事件的敘述，哪些正確？（應選3項）
(A) Fe\(_2\)O\(_3\)是亞鐵離子經還原反應形成的
(B)在24～35億年前，鎬狀鐵礦床形成當時，大氣中氧氣的濃度並未大幅增加，而是在其形成後，才大幅增加
(C) Fe\(_2\)O\(_3\)與 Fe\(_3\)O\(_4\)均不易溶於水
(D) Fe\(_2\)O\(_3\)與 Fe\(_3\)O\(_4\)均屬於分子化合物
(E)在19億年前，鎬狀鐵礦床形成時，推測當時海洋中 Fe\(^{2+}\)的濃度大幅上升
【第50-53題組】在寒武紀以前的地層中，可找到由氧化鐵與二氧化矽鈕粒反覆堆疊形成的「鎬狀（帶狀）鐵礦床」。有研究指出，在幾乎無氧的環境下，無氧光自營細菌在光照的情況下，可將亞鐵離子反應產生一些產物，其平衡反應式如下：
24Fe\(^{2+}\) + 6 CO\(_2\) + x H\(_2\)O → (CH\(_2\)O)\(_6\) + y Fe(OH)\(_3\) + z H\(^+\)
（ a）寫出x,y和z值（說明求得數值的過程）。（3分）
（ b）（CH\(_2\)O)\(_6\)為有機化合物，而生活中常見的有機物質有醣類、蛋白質、油脂及核酸等，試問 (CH\(_2\)O)\(_6\)可能屬於其中哪一類的化合物？（1分）
【第50-53題組】在寒武紀以前的地層中，可找到由氧化鐵與二氧化矽鈕粒反覆堆疊形成的「鎬狀（帶狀）鐵礦床」。下列觀察或推論哪些正確？（應選3項）
(A)鎬狀鐵礦大部分出現在24億年前的地層中
(B)亞鐵離子源自岩漿，因此鎬狀鐵礦屬於火成岩類
(C)今日海水中的亞鐵離子濃度較25億年前為低
(D)大氣中的氧氣含量呈現線性增高
(E)細菌可存活在極低氧的環境中
【第50-53題組】在寒武紀以前的地層中，可找到由氧化鐵與二氧化矽鈕粒反覆堆疊形成的「鎬狀（帶狀）鐵礦床」。
（a）依據在地球歷史出現的次序，由早期到晚期排列下列事件：（只須寫出事件代碼）（2 分）
（甲）臭氧層的形成
（乙）氧氣開始在大氣中快速累積、含量驟增
（丙）生物上陸
（丁）鎬狀鐵礦床的形成
（b）針對（乙）事件，則35～22億年前之間，除了在約23億年前有氧氣量的驟增外，若只考量光合作用的進行，還可推論出地球大氣的組成發生了什麼樣的改變？（1分）而此組成變化可能對全球氣溫造成的影響為何？（1分）
【第54-56題組】做為實證科學之一，天文學的發展仰賴大量的觀測結果。近百年以來，天文觀測的手段也早就由可見光延伸到電磁波的其他波段，甚至是電磁波以外的觀測手段。這些突破性的觀測成果，更讓科學家們發現宇宙當中前人所未知的領域。
上述的重大成果也常獲得諾貝爾（物理）獎的肯定。回顧 20 世紀的諾貝爾獎中，因為天文觀測而獲獎者皆來自無線電波的觀測。我們如何解讀這個現象？（應選 2 項）
(A)科學家一開始沒有預期到天文現象上有產生其他電磁波的可能性
(B)天文現象上產生的高能量電磁波無法傳遞這麼遠的距離而到達地球
(C)除了可見光之外，無線電波也可以幾乎不受阻礙的穿過大氣層
(D)從太空中觀測，要等到20世紀中期以後進入太空時代才有可能
(E)因為當時尚未有手機、基地台等干擾，透過無線電波可以得到較好的觀測成果
【第54-56題組】做為實證科學之一，天文學的發展仰賴大量的觀測結果。科學家們建造各式各樣的望遠鏡來收集電磁波訊號。新一代地面望遠鏡的口徑都愈來愈大，原因為何？
(A)電磁波所行走的路徑會隨著宇宙膨脹而增加，所以需要大口徑望遠鏡
(B)口徑愈大，受到大氣擾動的影響愈小，可以看到急劇衝動
(C)口徑愈大，可以收集到的訊號愈多，可以看到星等數值更大的天體
(D)隨著經濟發展，建造大口徑望遠鏡有助於提升國防產業的技術
(E)遙遠的天體會隨著宇宙膨脹而變大，所以需要大口徑望遠鏡
