阿甘

教育部受託辦理111學年度
公立高級中等學校教師甄選
化學科 試題

第一部分：選擇題（共40分）
一、單選題（每題2.5分，共30分）
 

1. 定溫下一密閉容器中有 4 杯液體，分別是甲：380 克水；乙：18.0 克葡萄糖溶於 300克水；丙：14.9 克的強電解質 MX 溶於 300 克水；丁：0.1 莫耳弱電解質 NY 溶於 300克水。經長時間達平衡後，發現乙杯有 200 克水、丁杯有 280 克水，請問平衡時弱電解質 NY 之解離度為多少？
(A) 20% (B) 40% (C) 60% (D) 80%。
 

 2. 取 1 莫耳 PCl3、2 莫耳 P4O10、3 莫耳 SO3，加入足量水中完全反應後的全部產物，至少需用多少莫耳 NaOH 固體，才能完全中和形成正鹽？
(A) 35 (B) 29 (C) 19 (D) 12。
 

3. 已知在 477℃時，某反應的活化能為 50 kcal/mol，在其他條件不變之下，加入催化劑可使活化能降低 4.5 kcal/mol，試問加入催化劑後，此反應的反應速率變為未加催化劑時的若干倍？(以理想氣體常數 R = 2 cal/mol‧K、自然數 e = 3 計算) 
(A) 81 (B) 27 (C) 9 (D) 6 
 

 4. 已知甘胺酸(Glycine)的等電點(isoelectric point)為 5.97，在 pH = 10 時，在溶液中的甘胺酸以下列哪種形式最多？

 

 5. 下列何種化合物的核磁共振氫譜中有三組峰值？
(A) 2,2,3,3-四甲基丁烷 (B) 2,3,4-三甲基戊烷 (C) 3,4-二甲基己烷 (D) 2,5-二甲基己烷。
 

6. 取若干量的硫化氫（H2S）經燃燒後得 SO2、SO3、H2O 之混合氣體 35.2 克，將此混合氣體通過無水過氯酸鎂管吸收水蒸氣後，重量增加 7.2 克，則燃燒後之混合氣體中 SO2與 SO3 的重量比為若干？
(A) 4：3 (B) 1：3 (C) 5：3 (D) 4：15。
 

7. 已知 CX4 每個分子質量為 5.51×10－22 克/個，且碳之原子量為 12，則元素 X 之原子量為若干？
(A) 19 (B) 35.5 (C) 80 (D) 127。
 

 8. 下列有關鹵素的敘述，正確的有幾項？
(甲)氧化力：F2>Cl2>Br2>I2 (乙)電子親和力：Cl>F>Br>I (丙)鍵能：I2> F2> Br 2> Cl2
(丁)沸點：HF>HCl>HBr>HI (戊)酸性：HClO4>HClO3>HClO2>HClO 
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5。

 

 9. 氫原子的游離能定義為電子從 n  1 → n   所吸收的能量。若氫原子的游離能為1312kJ/mol，或 18 2.18 10  J/個。若以能量為 18 1.94 10  J/個的光子去激發氫原子，可將氫原子電子由 n=1 激發至 n=x 的激發態，則 x 為何值？
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 
 

 10. 下面各選項是OCN－ 的共振結構式，哪一個是最正確的？
(A) O C N，其中O原子周圍有兩對孤電子對，而N原子周圍有兩對孤電子對。
(B) O C-N，其中O原子周圍有一對孤電子對，而N原子周圍有三對孤電子對。
(C) O C N，O原子周圍有一對孤電子對，而C有兩對孤電子對，N有一對孤電子對。
(D) O–C N，其中O原子周圍有三對孤電子對，而N原子周圍有一對孤電子對。
 

11. 25°C時，氟化鈉NaF等氟化物添加在牙膏中，可預防齲齒，請估算 0.22 M 的NaF 溶液的pH值，若HF的 Ka=3.5 × 10-5 。
(A) 10.20 (B) 5.10 (C) 8.90 (D) 11.44。
 

12. 美國西維吉尼亞州的一個小鎮_鈉鎮（The town of Natrium），鈉鎮名稱，是因此地專門從事氯化鈉熔融鹽的電解，製造生產大量的鈉金屬而來。若通入的電壓是4.5V，生產4.60 kg的金屬鈉，則需要消耗幾千瓦-小時(kilowatt-hours)的電力？（Na=23） 
(A) 24.1 (B) 0.0414 (C)5400 (D) 5.4。
 

二、複選題（全對才給分，每題2.5分，共10分） 
13. 甲、乙兩容器中分別充入 A、B 兩種不同氣體，其條件如下表，下列比值(甲容器:乙容器)何者為 1:2？

(A)氣體分子平均動能比 (B)氣體分子平均運動速率比
(C)氣體分子平均動量比 (D)容器單位面積碰撞頻率比。
 

14. 有關以下五種液態物質，A：純水；B：乙醇；C：1%酒精水溶液；D：1%葡萄糖水溶液；E：1%食鹽水溶液。則下列哪些正確？
(A)同溫時蒸氣壓：E＞D＞A＞C＞B (B)沸點：E＞D＞A＞C＞B (C)凝固點：A＞D＞C＞E (D)溶質莫耳分率：D＞E＞C。
 

15. 已知還原半反應如下：

試利用上列的電位值找出哪些作為氧化劑時，能使 A2＋氧化成 A3＋，但不能使 A3＋氧化成 AO2？
(A) Fe2＋
 (B) I2 (C) Cu2＋
 (D) Cl2 。
 

16. 當過量的三氯化碘ICl3遇水，反應生成ICl 、 HIO3 、 HCl時，其反應式如下

下列有關上述反應之敘述何者正確？
(A)三氯化碘的氯原子氧化數為正值 (B)三氯化碘的碘原子被氯原子氧化 (C)三氯化碘的氯原子反應後氧化數不變 (D)平衡係數和為12。
 

第二部分：綜合題（共60分）
一、填充題（共36分） 
1.某氣相反應的反應機構如下：

(1)速率決定步驟(rate-determining step)為 (1)  (1 分) 
(2)此氣相反應的全反應式為 (2) 。(2 分) 
(3)全反應的反應級數為 (3)。(2 分) 
 

2.已知 540℃時，反應 CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g)，Kp = 152 mmHg。今於一體積固定為 10 升的真空容器中，放入下列各組物質且加熱至540℃，試以各組物質的代號回答下列問題：（原子量：Ca=40）
(甲) 1 克 CaCO3，(乙) 10 克 CaCO3，(丙) 0.88 克 CO2，(丁) 2.2 克 CO2，(戊) 5 克 CaCO3 及 0.84克 CaO，(己) 2 克 CaCO3 及 0.84 克 CaO，(庚) 0.56 克 CaO 及 0.22 克 CO2，(辛) 2 克 CaCO3 及0.44 克 CO2 
(1)一段時間後，容器內壓力大於 152 mmHg 的有 (1) 。(2 分) 
(2)一段時間後，容器內壓力等於 152 mmHg 的有 (2) 。(2 分) 
(3)今取 1 克 CaCO3 及 0.22 克 CO2 置於相同的容器加熱至 540℃。一段時間後，容器內壓力仍小於 152 mmHg，需再於容器中加入 (3)。(2 分) 

 

3. 試比較(甲)順丁烯二酸、(乙)反丁烯二酸的性質(1 分)並解釋原因(2 分)： Ka2： (1)，因為 (2)
 

4. 在某溫度下，有 A 和 B 兩容積相等之玻璃球，中間以活門相連，開關關閉時，A 球為一由 PCl5(g)分解而達成之平衡系：PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g)，PCl5 之解離率為 40%，總壓為 14 atm；B 球為 10 atm 之 Cl2。
(1)在某溫度下，PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g)之平衡常數 Kp 為 (1) (3 分) 
(2)若將活門開啟，仍維持定溫，而再達平衡時，總壓為 (2)。(3 分) 
 

5. 空氣和陽光下是食物氧化、腐敗的兩大殺手，而在食品中添加抗氧化劑可以減緩食品變質、延長保存期限。按食藥署規定，食品可添加的抗氧化劑包括亞硫酸鹽、低亞硫酸鹽、亞硝酸鹽、抗壞血酸鹽等。本活動將調查食品中常添加的抗氧化劑與花青素液（取 0.1 g 乾燥蝶豆花萃取液，溶於 100 毫升的熱水萃取）與定量的常見的氧化劑高錳酸鉀作用，並探究何種添加劑的還原能力最強。
 小傑取一個多孔盤 1ⅹ6 孔，橫置於桌上，第一列，1~5 孔，為實驗觀察區，第 6 孔為空白實驗，做為顏色比較。
 由左而右分別在 1~5 孔中添加 0.005M 高錳酸鉀溶液 9 滴，與 1.0M 的硫酸溶液 1 滴。隨後於第一孔中添加 1 滴 0.01M 亞硫酸鈉溶液，手持多孔盤，貼桌左右搖晃來回十次，觀察孔內的顏色變化。若顏色無明顯變化，隨後再添加一滴 0.01M 的亞硫酸鈉溶液，輕微搖晃多孔盤來回十次，觀察孔內的顏色變化！直到孔內的顏色變化變為無色時，記錄滴加的亞硫酸鈉的滴數。

隨後分別於 第 2、3、4 孔分別滴加若干滴數，濃度同樣為 0.01M 的低亞硫酸鈉溶液、亞硝酸鈉溶液、L-抗壞血酸鈉溶液，同樣使高錳酸鉀溶液剛好褪色。最後於第 5 孔加入花青素液 ，同樣使紫色的高錳酸鉀褪色為止，記錄添加的滴數。下表為小傑的實驗結果： 

(1)根據上述實驗結果，試問下列有關抗氧化力大小的敘述，正確敘述的選項是 (1)。(2 分) 
(A)氧化力最強的是 Na2SO3 因為滴加的滴數最多 (B)氧化力最強的是花青素，因為滴加的滴數最少 (C)Na2SO3 的抗氧化力比 L-抗壞血酸鈉強 (D)不包括花青素在內的話，Na2S2O4 的抗氧化力最弱 (E)不包括花青素的話，Na2S2O4 的抗氧化力最強。
(2)試寫出第 1 孔內反應的離子方程式：(2) 
(3)承上，寫出第 3 孔內反應的離子方程式：(3) (2 分) 
(4)第 1,3 二孔的抗氧化劑，其氧化數變化量皆為 (4) 。(2 分) 
(5)承上，根據第 1,3 二孔反應的結果，試推測為何第 1 孔添加的滴數較多？(5)(2 分) 
 

6. 鍵長、鍵角、鍵級大小比較？ 
(1)試比較 N2、N2F2、N2H4 三者 N-N 鍵的鍵級大小依序為(1) (2 分) 
(2)試比較 NO、 NO2－、NO3－ 三者 N-O 鍵長大小依序為(2) 。(2 分) 
(3)試比較SO2、 SO3 2－、SO3、SO42－四者 O-S-O 的鍵角大小依序(3) (2 分) 
 

二、計算題（共11分） 
1.在25℃下，取含有[Cu2+]=1.0 M與[Cu2+]=0.1 M的溶液組成濃差電池(concentration cell)，則此電池的電壓為多少伏特？(3分) 
 
2. 已知

試估算0.100M的NH4CN(aq)的pH值最接近哪個整數？(4分) 
 

3.將微量的水及氮氣置於 50℃、30.6 升的真空容器中，測得總壓為 423mmHg。加熱至 100℃時，測得總壓為753mmHg，求容器內H2O有多少克？（50℃、100℃水的飽和蒸氣壓依次為100mmHg、760 mmHg）(4 分) 
 

三、問答題（共13分） 
 

1.在一支試管中加入10 mL過氧化氫及10 mL蒸餾水，未觀察到溶液出現明顯變化，但若在試管中再加入少許碘化鉀，溶液立即呈黃色並產生大量氣泡。試以化學反應式解釋所觀察到的現象，並說明各化學物質在化學反應中扮演的角色。(5分) 
 

2.將 SO2 氧化為 SO3 是製造硫酸的重要步驟：2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)已知在 25℃時，上述反應的ΔS =－190 J/mol‧K，又已知數個化學反應之反應熱如下：

試回答下列問題：
(1) SO2 氧化為 SO3 的反應在 25℃時是否可自發？(1 分) 
(2)為什麼？(3 分) 
 

3.於常溫常壓下，取 5.22 克二氧化錳於一真空且密閉之容器中加熱，反應後只產生氧氣與另一純物質，加熱至不再有氧氣產生時，剩下的純物質重 4.58 克，試問則該純物質的實驗式應如何表示？（原子量：Mn=55）(4 分) 
 

參考答案

1~10

BABBD ACBBD

11~12

CA

13.AC

14.BC

15.BC

16.CD

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