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110指考化學考科-19

有一化學反應式:a甲(aq)+b乙(aq)→c丙(s)+d丁(aq),其中甲、乙、丙、丁為四種化合物代號,a、b、c、d為平衡係數。若以2M甲溶液,分別和1M乙溶液進行多次反應,得到表2的數據。

次別 2M甲溶液用量(mL) 1M乙溶液用量(mL) 丙沉澱量(g)
實驗一 20 4 0.30
實驗二 20 8 0.60
實驗三 20 12 0.90
實驗四 20 16 1.00
實驗五 20 20 1.00

根據表2中的數據,試問下列敘述,哪些正確?
(A)實驗一至三的3個實驗中,甲溶液為過量
(B)實驗三至五中,實驗四中的乙溶液尚未過量
(C)由實驗三至四可知,只要(40/3)mL的乙溶液,即可恰好與20 mL甲溶液完全反應
(D)若改用0.3 M甲溶液50 mL,則需0.25 M乙溶液30 mL,才能恰好完全反應
(E)若取足夠的0.25 M乙溶液與50 mL的0.3 M甲溶液完全反應,則可得0.375 g的丙沉澱

答案

從數據可知:甲:乙莫耳數比=1:1,完全反應時需乙溶液13.3mL。(A)正確,實驗一至三乙不足;(B)錯誤,實驗四乙已過量;(C)正確,40/3≈13.3mL;(D)計算:甲莫耳數=0.015,需乙0.015mol,體積=60mL,錯誤;(E)丙沉澱量=0.015×25=0.375g,正確。答案:A,C,E 報錯
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111分科化學考科-01

[題組:第1題]
已知氣氣與氯化氫反應後,可生成固體的產物,其反應式如下:
\[ \text{NH}_3 (\text{g}) + \text{HCl} (\text{g}) \rightarrow \text{NH}_4 \text{Cl} (\text{s}) \]
假設有一裝置容器,左、右各是2.00升的球體,中間有一個氣體閥門(如圖1)。在27℃,先將中間的氣體閥門關起來,左右邊球體內裝入6.80克的氣氣,在左邊球體裝入2.46 atm的氯化氫氣體。置入氣體後,將左、右氣體閥門關閉,再將中間氣體閥門打開,使左、右氣體完全混合且反應完全。假設氣氣和氯化氫氣體皆為理想氣體,且反應前後溫度不變,生成的固體體積可忽略。上述實驗後,容器內所剩的氣體與其壓力為何?

(A) 1.23 atm的氣氣
(B) 2.46 atm的氣氣
(C) 3.69 atm的氣氣
(D) 1.23 atm的氯化氫
(E) 2.46 atm的氯化氫

答案

略解:右室NH₃莫耳數=6.8/17=0.4 mol,初壓P=0.4×0.082×300/2=4.92 atm。打開閥門後體積變4 L,分壓變為原1/2:P_HCl=1.23 atm,P_NH₃=2.46 atm。反應NH₃+HCl→NH₄Cl(s),HCl限量,反應後剩NH₃分壓=2.46-1.23=1.23 atm。
答案:A 報錯
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111分科化學考科-02

在溫度 1000 K 下,已知反應式 \( 2\text{N}_2\text{O(g)} \rightarrow 2\text{N}_2\text{(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \),其反應速率常數為 0.76 s\(^{-1}\)。在此溫度下,若將 1.0 莫耳 N\(_2\)O(g) 注入 5.0 公升的真空容器內,則 N\(_2\)O 的初始反應速率是多少 (M/s)?
(A) \( 7.60 \times 10^{-1} \)
(B) \( 1.52 \times 10^{-1} \)
(C) \( 3.04 \times 10^{-2} \)
(D) \( 6.08 \times 10^{-2} \)
(E) \( 6.08 \times 10^{-3} \)

答案

略解:k=0.76 s⁻¹單位為s⁻¹,屬一級反應。初始[N₂O]=1.0/5.0=0.2 M。速率R=k[N₂O]=0.76×0.2=0.152 M/s=1.52×10⁻¹ M/s。
答案:B 報錯
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111分科化學考科-06

[題組:第5-6題]
6 取甲分子1000克,於200℃下通入氫氣,達到平衡時,氫氣的壓力為1000 atm,則含有H₂的甲莫耳數(\( n_{H_2} \) ㊟甲)為何(mol)?
(A) 0.875
(B) 0.75
(C) 0.5
(D) 0.375
(E) 0.125

答案

略解:甲分子莫耳數=1000/1000=1 mol。設被H₂占據x mol,空位(1-x) mol。K=x/(1000(1-x))=10×10⁻⁴,解得x=0.5 mol。
答案:C 報錯
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112分科化學考科-05

學生小明取得某一5.20克鐵的氧化物粉末樣品,在高温下通入足量的一氧化碳與此樣品完全反應,可得元素鐵與一種氣體,所產生的氣體通入澄清石灰水中,可得到8.00克沉澱。下列有關此樣品中,鐵(Fe)與氧(O)莫耳數比,哪一項正確?(CaCO₃的莫耳質量100 g/mol)
(A) 7:8
(B) 8:7
(C) 3:4
(D) 4:3
(E) 1:1

答案

略解:沉澱CaCO₃ 8.00 g = 0.08 mol,即CO₂ 0.08 mol。氧化物中O原子莫耳數=0.08 mol,質量=1.28 g。Fe質量=5.20-1.28=3.92 g,莫耳數=3.92/56=0.07 mol。Fe:O=0.07:0.08=7:8。
答案:A 報錯
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112分科化學考科-11

某生以 0.010 M 的 HCl 溶液與 20.0 毫升 0.010 M 的 NaOH 溶液進行反應,反應時每次加入 HCl 溶液 1.0 毫升,總計加入 25 次。若將燒杯內 [OH^-]、[H^+] 與 pH 值和加入的 HCl 體積作圖,試問下列五個圖中,哪些正確?(注意各圖的縱座標)

答案

略解:總體積隨滴定改變,濃度不為直線,刪(B)(D)。當量點在20 mL,此前[OH⁻]遞減,pH遞減;此後[H⁺]遞增,pH遞減。圖(C)顯示[OH⁻]遞減曲線,圖(E)顯示pH遞減曲線,均正確。
答案:C,E 報錯
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112分科化學考科-12

鉀與氯氣反應形成氯化鉀,其他學反應式和反應熱如式 2 所示:
\[ K(s) + \frac{1}{2} Cl_2(g) \rightarrow KCl(s) \quad \Delta H^0 = -437 \, kJ/mol \quad (\text{式 2}) \]
表 1 是相關過程的能量變化(\(\Delta H^0\)):

過程 \(\Delta H^0\) (kJ/mol)
K(s) → K(g)
K(g) → K⁺(g) + e⁻
Cl₂(g) → 2 Cl(g)
Cl(g) + e⁻ → Cl⁻(g)
K⁺(g) + Cl⁻(g) → KCl(s)

根據以上資料,試問下列敘述,哪些正確?
(A) 甲 + 乙 + 丙 + 丁 + 戊 = -437 kJ/mol
(B) 甲 > 0
(C) 乙 > 0
(D) 丙 > 0
(E) 以相同質量的鉀與氯氣完全反應產生氯化鉀,則氯為限量試劑

答案

略解:(A)應為甲+乙+½丙+丁+戊=-437。
(B)昇華吸熱>0。
(C)游離能吸熱>0。
(D)鍵能吸熱>0。
(E)係數比K:Cl₂=1:0.5,質量比K/39:Cl₂/71,K莫耳數較小為限量試劑。
答案:B,C,D 報錯
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112分科化學考科-18

學生小軒將500毫升0.100M的氯化鉀以及500毫升0.100M的碘化鈉兩種溶液,依序加入0.100M的硝酸銀溶液1000毫升中,看見溶液出現白色沉澱與黃色沉澱。假設實驗前後,溶液的pH值均維持為7.0,且碘化銀與氯化銀的溶度積分別為 \( K_{sp(AgI)} \) 與 \( K_{sp(AgCl)} \),其中 \( K_{sp(AgI)} < K_{sp(AgCl)} \)。若達溶解度平衡時,下列關係式,哪些正確?
(A) \[ [Na^+] = [I^-] \]
(B) \[ [I^-] = [Cl^-] \]
(C) \[ [NO_3^-] = [Na^+] + [K^+] \]
(D) \[ [Ag^+] = (K_{sp(AgI)} + K_{sp(AgCl)})^{1/2} \]
(E) \[ [Ag^+] = (K_{sp(AgI)} \times K_{sp(AgCl)})^{1/2} \]

答案

略解:總體積2000 mL,[K⁺]=[Na⁺]=0.025 M,[NO₃⁻]=0.05 M。(C)正確。Ag⁺與Cl⁻、I⁻均沉澱,[Ag⁺]共同,設[Ag⁺]=s₁+s₂,則K_sp(AgCl)=[Ag⁺][Cl⁻],K_sp(AgI)=[Ag⁺][I⁻],可得[Ag⁺]=(K_sp(AgCl)+K_sp(AgI))^(1/2),(D)正確。(B)[I⁻]<[Cl⁻]因K_sp(AgI)較小。(A)[Na⁺]≫[I⁻]。
答案:C,D 報錯
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112分科化學考科-26

[題組:第26-28題]
過氧化二(三級丁基)((CH₃)₃COOC(CH₃)₃,簡稱 dTBP),在加熱後會分解產生丙酮與乙烷,其反應如式5所示:
\[ (CH₃)₃COOC(CH₃)₃(g) \rightarrow 2(CH₃)₂CO(g)+C₂H₆(g) \quad (\text{式}5) \]
為了研究此一反應,小明在420 K下將一定量的dTBP氣體注入如圖8的反應容器中,並觀察水銀(汞)柱高度(h)隨時間的變化,紀錄如表4。小明也在表4中填寫了部分實驗數據分析的結果,但內容並不完整。假設容器中一開始只有dTBP且整個反應過程容器中只有式5所列之三種氣體存在,依據表4回答下列問題:(註:1.水銀壓力計內的體積變化可忽略不計,2.要寫出計算過程,否則不予計分)

26 計算時間為1分鐘時,容器中dTBP的體積莫耳濃度為何?
(已知:\(\frac{25.94}{76 \times 0.082 \times 420} \approx 0.0099\))(2分)

答案

略解:反應式:(CH₃)₃COOC(CH₃)₃ → 2(CH₃)₂CO + C₂H₆
初壓26.17 cmHg,1分鐘後總壓26.63 cmHg,增加0.46 cmHg。
設反應掉x cmHg dTBP,生成2x cmHg丙酮和x cmHg乙烷,總壓變化:26.17-x+2x+x=26.63,得x=0.23 cmHg。
1分鐘時dTBP分壓=26.17-0.23=25.94 cmHg。
由P=CRT,C=P/RT=25.94/(76×0.082×420)≈0.0099 M=9.9 mM。
答案:9.9 mM 報錯
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113分科化學考科-03

下列有關酸鹼滴定的敘述,何者正確?
(甲)讀取滴定管內溶液的體積時,視線應與液面的最低處對齊
(乙)將滴定溶液填入乾淨滴定管前,先以滴定溶液潤洗滴定管
(丙)以 NaOH 溶液滴定未知酸溶液時,可直接使用剛配製好的 NaOH 溶液進行滴定,直接得知此未知酸的濃度
(丁)滴定進行時,須不斷搖動錐形瓶使酸鹼溶液充分混合,一旦指示劑開始變色,即可停止滴定,並讀出數值
(A)(甲)(乙)
(B)(乙)(丙)
(C)(甲)(丙)
(D)(甲)(丁)
(E)(丙)(丁)

答案

(甲)正確,讀取體積應對齊液面最低處。
(乙)正確,滴定管需以滴定溶液潤洗。
(丙)錯誤,NaOH溶液需先標定濃度。
(丁)錯誤,指示劑變色後需持續30秒不褪色才達終點。答案:(A) 報錯
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