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私醫聯招 普通化學｜全部題目＋答案＋詳解（第 11 頁）

私立醫學校院聯合招考轉學生考試・普通化學歷屆試題（101–114 學年度）

共 700 題

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111 學年度

下列哪個分子在 25°C 時具有最高的平均動能？
  1. H2
  2. O2
  3. Cl2
  4. 三者的平均動能皆相等
提示
平均動能只由絕對溫度決定，與分子種類、質量無關。
參考答案

正解：D

詳解
A. H2 分子質量最小，但平均動能只由溫度決定，質量小只代表方均根速率較大，動能不因此較高。
B. O2 質量居中，平均動能仍只取決於溫度，並非最高。
C. Cl2 質量最大，速率最慢，但每個分子的平均平移動能仍與其他氣體相同。
D. 正確。同溫下所有理想氣體的平均平移動能皆為 (3/2)kT，只由絕對溫度決定，故三者相等。
加熱氧化汞可以產生氧氣，其反應的數據如下：
ΔH° = 90.84 kJ/mol
S°(Hg) = 76.02 J/K·mol
S°(O2) = 205.0 J/K·mol
S°(HgO) = 70.29 J/K·mol
請根據此數據推算在標準狀態下發生可自發反應的溫度。
  1. 430 K
  2. 620 K
  3. 775 K
  4. 840 K
提示
自發的門檻在 ΔG = ΔH − TΔS = 0，先算反應的 ΔS。
參考答案

正解：D

詳解
A. 430 K 時 TΔS 尚小於 ΔH，ΔG 仍為正，反應不自發。反應 HgO → Hg + ½O2 的 ΔS = 76.02 + ½(205.0) − 70.29 ≈ 108.2 J/K·mol。
B. 620 K 仍低於門檻溫度，ΔG > 0，不自發。
C. 775 K 接近但仍略低於門檻，尚未跨過自發條件。
D. 正確。T = ΔH/ΔS = 90840 / 108.2 ≈ 840 K，溫度需達約 840 K 以上反應才自發。
選出 BrF3 正確的中心原子混成軌域、電子對形狀以及分子幾何結構。
  1. sp3d；雙三角錐；T-型
  2. sp3；四面體；三角錐
  3. sp3d；雙三角錐；三角錐
  4. sp3；四面體；四面體
提示
先數 BrF3 中心 Br 的電子對數（含孤電子對）再決定混成與幾何。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。Br 有 3 個成鍵對加 2 個孤對，共 5 個電子域 → sp3d 混成、電子對排列為雙三角錐(trigonal bipyramidal)，兩孤對佔赤道位使分子幾何為 T-型。
B. sp3（四面體）僅適用 4 個電子域；BrF3 有 5 個電子域，且形狀不是三角錐。
C. 混成與電子對形狀正確，但分子幾何應為 T-型而非三角錐（三角錐是 3 鍵 1 孤對）。
D. 電子域數與孤對數皆錯，BrF3 並非四面體。
H2O2 + 2H+ + 2I- → I2 + 2H2O 反應速率式為 rate = k[H2O2][I-]，根據以下反應機制，可推知其中間產物為：
H2O2 + I- → HOI + OH-　　slow
OH- + H+ → H2O　　fast
HOI + H+ + I- → I2 + H2O　　fast
  1. H+ 和 I-
  2. H+ 和 HOI
  3. HOI 和 OH-
  4. H2O 和 OH-
提示
中間產物是在某步生成、又在後續步消耗、且不出現在總反應式中的物種。
參考答案

正解：C

詳解
A. H+ 與 I- 都是總反應的反應物，並非中間產物。
B. H+ 是反應物，非中間產物；HOI 雖是中間產物但配對不完整。
C. 正確。HOI 與 OH- 皆在第一步生成、於後續快步驟消耗，且不出現在總反應式中，故為中間產物。
D. H2O 是總反應的產物，並非中間產物。
下列何種氣體具有最高的臨界溫度 Tc？
  1. CH4
  2. NH3
  3. O2
  4. N2
提示
臨界溫度隨分子間作用力增強而升高；比較氫鍵與偶極、色散力。
參考答案

正解：B

詳解
A. CH4 為非極性分子，只有微弱色散力，臨界溫度低。
B. 正確。NH3 能形成氫鍵，分子間作用力最強，故臨界溫度最高。
C. O2 為非極性，僅色散力，臨界溫度低。
D. N2 為非極性且分子小，作用力最弱，臨界溫度最低。
下列水溶液何者具有最高的沸點？
  1. 0.18 m KCl
  2. 0.20 m C2H6O2（乙二醇）
  3. 0.15 m Na2SO4
  4. 0.12 m Ca(NO3)2
提示
沸點上升由溶質粒子總數（重量莫耳濃度 × van't Hoff 因子 i）決定。
參考答案

正解：C

詳解
A. KCl 解離出 2 個離子，i·m = 2 × 0.18 = 0.36，並非最大。
B. 乙二醇為非電解質，i = 1，i·m = 0.20，最小。
C. 正確。Na2SO4 解離出 3 個離子，i·m = 3 × 0.15 = 0.45，粒子濃度最大，沸點上升最多。
D. Ca(NO3)2 解離出 3 個離子，i·m = 3 × 0.12 = 0.36，小於 (C)。
光化學反應常應用於產生游離鹵素原子，如果 Cl2(g) → 2Cl(g) 反應所需的能量為 242.8 kJ/mol，這樣要游離出 Cl 原子所需要光的波長最長可為多少？（普朗克常數 = 6.63 × 10-34 J·s）
  1. 349.3 nm
  2. 465.2 nm
  3. 491.5 nm
  4. 698.6 nm
提示
由 E = NAhc/λ 求最長波長；能量愈小波長愈長。
參考答案

正解：C

詳解
A. 349.3 nm 對應能量約 2 倍過大，計算有誤。
B. 465.2 nm 波長偏短，能量高於所需。
C. 正確。每個鍵能 = 242800/(6.022×1023) ≈ 4.03×10-19 J；λ = hc/E = (6.63×10-34×3×108)/(4.03×10-19) ≈ 4.93×10-7 m ≈ 491.5 nm。
D. 698.6 nm 波長太長、能量不足，無法游離 Cl。
鈽的核分裂反應中，釋放出除了鍶以及中子之外還有何種物種？
23994Pu + 10n → ___ + 9138Sr + 310n
  1. 14656Ba
  2. 14856Ba
  3. 0-1β
  4. 14354Xe
提示
核反應中質量數與原子序須各自守恆，逐項配平。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。質量數：239 + 1 = A + 91 + 3(1) → A = 146；原子序：94 = Z + 38 + 0 → Z = 56，即 14656Ba。
B. 質量數應為 146 而非 148，配平不符。
C. β 粒子質量數為 0，無法補足缺少的質量數 146，錯誤。
D. 原子序應為 56（Ba）而非 54（Xe），且質量數也不符。
以下實驗操作，何者不正確？
  1. 觀測量筒中溶液的體積時，將量筒置於水平桌面上，視線與液面切齊平視
  2. 容量瓶使用完後，清洗乾淨放置於烘箱高溫烘乾
  3. 酒精燈使用完後，以瓶蓋熄火
  4. 稀釋濃硫酸時，將濃硫酸緩緩加入水中
提示
留意精密容量玻璃器皿是否可高溫烘乾。
參考答案

正解：B

詳解
A. 正確操作：量筒平置桌面、視線與液面平視可正確讀取體積。
B. 正確（此為不正確操作，即答案）。容量瓶為精密定容器皿，高溫烘乾會使玻璃膨脹變形改變刻度容積，只可自然風乾或潤洗，不可入烘箱高溫烘乾。
C. 正確操作：酒精燈以瓶蓋覆蓋隔絕空氣熄火，避免吹氣造成回火。
D. 正確操作：稀釋濃硫酸應將酸緩緩加入水中（酸入水），避免局部劇烈放熱噴濺。
使用乙酸乙酯萃取水溶液中的維生素 C 之前，為確保萃取效率，必須將水溶液的酸鹼性調整至下列哪一個條件？
  1. 酸性
  2. 鹼性
  3. 中性
  4. 萃取效率與水溶液的酸鹼性無關
提示
維生素 C 含羧基／烯醇羥基，需抑制其解離成離子才易被有機溶劑萃取。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。維生素 C（抗壞血酸）為弱酸，在酸性環境中以中性分子存在、極性較低，易溶入乙酸乙酯有機層而提高萃取效率。
B. 鹼性下維生素 C 解離成陰離子，帶電、親水，留在水層難以萃取。
C. 中性條件仍有部分解離，萃取效率不如酸性條件。
D. 酸鹼會改變其解離態與分配係數，故萃取效率與酸鹼性有關，非無關。
使用濃硝酸溶解銅片並生成二氧化氮與水的化學反應中，下列何者為反應物 Cu 與產物 NO2 的反應係數比？
  1. 1：1
  2. 1：2
  3. 2：1
  4. 1：3
提示
先配平 Cu + 濃 HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O。
參考答案

正解：B

詳解
A. 1:1 未考慮每個 Cu 失去 2 個電子、需 2 個 NO2 接收，係數不符。
B. 正確。配平式 Cu + 4HNO3(濃) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O，Cu:NO2 = 1:2。
C. 2:1 方向相反，錯誤。
D. 1:3 電子轉移數不守恆，錯誤。
一個自發性吸熱反應的亂度變化應為？
  1. 正值
  2. 負值
  3. 零
  4. 無法判斷
提示
吸熱使 ΔH > 0，自發需 ΔG < 0，思考此時 ΔS 的符號。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。自發需 ΔG = ΔH − TΔS < 0；吸熱 ΔH > 0，唯有 ΔS > 0（正值）且 T 夠高，TΔS 才能超過 ΔH 使反應自發。
B. ΔS 為負時 −TΔS 為正，配合 ΔH > 0 使 ΔG 恆正，反應永不自發，矛盾。
C. ΔS = 0 時 ΔG = ΔH > 0，反應不自發。
D. 由熱力學可明確判斷此情形 ΔS 必為正，並非無法判斷。
當 57 J 的功作用於一個放熱 24 J 的系統時，該系統的內能變化為何？
  1. +33 J
  2. -33 J
  3. +81 J
  4. -81 J
提示
以 ΔU = q + w，系統放熱 q 為負、外界對系統作功 w 為正。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。外界對系統作功 w = +57 J，系統放熱 q = −24 J，ΔU = q + w = −24 + 57 = +33 J。
B. −33 J 符號相反，誤把作功當放能或方向弄反。
C. +81 J 誤把放熱也當成加入的能量相加。
D. −81 J 符號與量值皆誤。
下列關於半生期(half-life time)的敘述，何者正確？
  1. 二級反應的半生期與反應物初始濃度值[A]0 成正比
  2. 一級反應的半生期與反應物初始濃度值[A]0 成反比
  3. 一級反應的半生期與反應物初始濃度值[A]0 成正比
  4. 一級反應的半生期與反應物初始濃度值[A]0 無關
提示
回想各級反應半生期公式：一級 t½ = 0.693/k，與初濃度無關。
參考答案

正解：D

詳解
A. 二級反應 t½ = 1/(k[A]0)，與初始濃度成反比而非正比，敘述錯誤。
B. 一級反應半生期為常數，與 [A]0 無關，並非成反比。
C. 一級反應半生期與 [A]0 無關，並非成正比。
D. 正確。一級反應 t½ = 0.693/k，只由速率常數決定，與初始濃度 [A]0 無關。
拉賽弗的 α-粒子散射實驗所使用的 α-粒子質量為何？
  1. 1 amu
  2. 2 amu
  3. 3 amu
  4. 4 amu
提示
α 粒子即氦原子核，含 2 質子 2 中子。
參考答案

正解：D

詳解
A. 1 amu 約為單一質子（氫核）質量，非 α 粒子。
B. 2 amu 對應氘核（1 質子 1 中子），非 α 粒子。
C. 3 amu 對應氚或氦-3，非常見 α 粒子。
D. 正確。α 粒子為 42He 核，含 2 質子 2 中子，質量約 4 amu。
科學家透過下列哪一個實驗，發現原子裡面有電子存在？
  1. 陰極射線實驗
  2. α-粒子散射實驗
  3. β-射線衰變實驗
  4. X 光晶格繞射實驗
提示
電子的發現源自對放電管中射線的研究。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。湯姆森以陰極射線（放電管）實驗測得射線受電磁場偏折，證明其為帶負電粒子（電子），確立電子的存在。
B. α-粒子散射實驗（拉塞福）發現的是原子核，非電子。
C. β-射線衰變雖釋放電子，但電子的『發現』歸功於陰極射線實驗而非此。
D. X 光晶格繞射用於研究晶體結構，與發現電子無關。
丙烯為需謹慎運輸避免爆炸的氣體，關於丙烯的敘述，何者正確？
  1. 丙烯為平面分子
  2. 丙烯分子結構中三個碳原子排列呈一直線
  3. 丙烯不具有順反異構物
  4. 丙烯不具有同分異構物
提示
丙烯 CH2=CH−CH3：畫出結構思考幾何與異構。
參考答案

正解：C

詳解
A. 丙烯並非整個分子共平面：末端 CH3 為 sp3，其氫並不與雙鍵在同一平面，故非平面分子。
B. 三個碳並非直線排列，中央 sp2 碳的鍵角約 120°，呈折線。
C. 正確。丙烯雙鍵一端碳連接兩個相同的氫，缺乏產生順反異構所需的不同取代基，故不具順反(cis/trans)異構物。
D. 丙烯（C3H6）與環丙烷互為同分異構物，故『不具同分異構物』錯誤。
下列何者為氧化亞銅的化學式？
  1. CuO
  2. Cu2O
  3. CuO2
  4. Cu2O2
提示
『亞銅』指 Cu 為 +1 價。
參考答案

正解：B

詳解
A. CuO 為氧化銅(II)，Cu 為 +2 價，非亞銅。
B. 正確。氧化亞銅為 Cu(I) 氧化物，Cu 為 +1，與 O2− 需 2 個 Cu 平衡電荷，化學式 Cu2O。
C. CuO2 為過氧化物式子，非亞銅氧化物。
D. Cu2O2 為 CuO 的倍式，並非慣用化學式。
關於碳原子的敘述，何者正確？
  1. 碳有四個價電子，因此無法形成三個鍵
  2. 石墨不導電且具有高硬度
  3. 碳是非金屬元素，其所有型態都無法導電
  4. 所有有機化合物均含有碳
提示
由有機化學的定義與碳同素異形體導電性判斷。
參考答案

正解：D

詳解
A. 碳有 4 個價電子，可形成單、雙、參鍵，當然能形成 3 個鍵（如乙烯的 C），敘述錯誤。
B. 石墨具離域 π 電子，是良好導體且質軟（可作鉛筆芯），敘述錯誤。
C. 石墨可導電，故『所有型態都無法導電』錯誤。
D. 正確。有機化合物依定義即為含碳化合物（少數碳氧化物、碳酸鹽除外），故所有有機化合物均含碳。
利用水銀壓力計測量某氣體瓶之壓力，情況如下圖，已知大氣壓力為 736 mmHg，h = 9.20 cm，請問氣體之壓力為多少 mmHg？
  1. 92
  2. 644
  3. 729
  4. 828
提示
封閉端壓力計中，氣壓與大氣壓相差為兩管水銀高度差 h。
參考答案

正解：B

詳解
A. 92 只是 h 換算後的差值(9.20 cm = 92 mmHg)，並非氣體壓力本身。
B. 正確。由圖，氣體端水銀較低（氣壓小於大氣壓），Pgas = Patm − h = 736 − 92 = 644 mmHg。
C. 729 未正確使用 h = 9.20 cm = 92 mmHg。
D. 828 = 736 + 92，方向弄反（誤把氣壓算成大於大氣壓）。
依據電磁波能量由低到高，下列排列順序何者正確？
  1. radio waves < infrared < visible < ultraviolet < microwaves < gamma rays
  2. radio waves < infrared < microwaves < visible < ultraviolet < gamma rays
  3. microwaves < radio waves < infrared < visible < ultraviolet < gamma rays
  4. radio waves < microwaves < infrared < visible < ultraviolet < gamma rays
提示
能量與頻率成正比、與波長成反比，依電磁波譜排序。
參考答案

正解：D

詳解
A. 把 microwaves 放到 ultraviolet 之後錯誤，微波能量遠低於可見光。
B. microwaves 排在 infrared 之後錯誤，微波能量低於紅外線。
C. 把 microwaves 排在 radio waves 之前錯誤，無線電波能量最低。
D. 正確。能量由低到高為 radio waves < microwaves < infrared < visible < ultraviolet < gamma rays。
某一原子的前六個游離能之大小如下圖，請問此元素是下列何種元素？
(I1 = first ionization energy, I2 = second ionization energy, etc.)
  1. Ca
  2. Si
  3. Al
  4. Se
提示
游離能出現大跳躍處即價電子用完、開始移除內層電子，跳躍前的電子數＝價電子數。
參考答案

正解：B

詳解
A. Ca 有 2 個價電子，應在 I2 與 I3 間出現大跳躍，與圖中前四個緩升、I4→I5 大跳的形態不符。
B. 正確。圖示 I1~I4 平緩、I5 起劇增，代表有 4 個價電子，移除第 5 個電子須動內層，符合第 14 族的 Si。
C. Al 有 3 個價電子，跳躍應在 I3 與 I4 之間，與圖不符。
D. Se 有 6 個價電子，跳躍應在 I6 之後，與圖中 I5 前的跳躍不符。
下列哪一組原子所形成的化學鍵之極性(polar)最強？
  1. B—C
  2. C—N
  3. C—O
  4. Si—O
提示
鍵極性由兩原子電負度差決定，差愈大極性愈強。
參考答案

正解：D

詳解
A. B(2.0) 與 C(2.5) 電負度差僅約 0.5，極性最弱。
B. C(2.5) 與 N(3.0) 電負度差約 0.5，極性不大。
C. C(2.5) 與 O(3.5) 電負度差約 1.0，極性較強但仍小於 (D)。
D. 正確。Si(1.8) 與 O(3.5) 電負度差約 1.7，四者中最大，故 Si—O 鍵極性最強。
俗稱笑氣之化合物 N2O (Nitrous oxide)，其 Lewis 結構中，位於中間位置的 N 原子之形式電荷(formal charge)為何？
  1. +1
  2. 0
  3. -1
  4. -2
提示
形式電荷 = 價電子數 − 非鍵電子 − ½鍵結電子；N2O 主要共振式 N≡N−O。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。N2O 最穩定共振結構為 :N≡N−O:，中央 N 形成 4 個鍵、無孤對，形式電荷 = 5 − 0 − 8/2 = +1。
B. 0 對應末端某些原子，非中央 N 在主要共振式的形式電荷。
C. −1 是末端氧或另一 N 的形式電荷，不是中央 N。
D. −2 在任何合理共振式中都不會出現在中央 N。
室內空氣中，下列哪一物種會因為輻射，對人體健康造成危害？
  1. 甲醛
  2. 一氧化碳
  3. 一氧化氮
  4. 氡氣
提示
四者中哪一個是具放射性、會釋放輻射的物種？
參考答案

正解：D

詳解
A. 甲醛是化學性有害氣體（致癌、刺激），但危害來自化學毒性而非輻射。
B. 一氧化碳因與血紅素結合造成缺氧，屬化學性中毒，非輻射。
C. 一氧化氮為刺激性氣體，危害屬化學性，非輻射。
D. 正確。氡(Rn)為天然放射性惰性氣體，衰變釋放 α 輻射，長期吸入會增加肺癌風險，危害源自輻射。
請預測在杯中之水(water)在室溫下蒸發(evaporation)過程之 ΔS 與 ΔH 之變化？
  1. ΔH = 0 和 ΔS = 0
  2. ΔH > 0 和 ΔS > 0
  3. ΔH > 0 和 ΔS < 0
  4. ΔH < 0 和 ΔS > 0
提示
液體蒸發需吸熱且氣態亂度大於液態。
參考答案

正解：B

詳解
A. 蒸發並非等焓等熵過程，ΔH 與 ΔS 皆不為零。
B. 正確。蒸發為吸熱過程 ΔH > 0；由液態變氣態分子亂度增加 ΔS > 0。
C. ΔS 應為正（亂度增加），此選項 ΔS < 0 錯誤。
D. ΔH 應為正（吸熱），此選項 ΔH < 0 錯誤。
下列何種錯合物具有光學異構物(optical isomer)？（en = ethylenediamine）
  1. [Zn(en)(NH3)2]2+
  2. [Co(en)3]3+
  3. [Co(H2O)(en)]3+
  4. [Zn(en)2]2+
提示
光學異構物需分子與其鏡像不可重疊；含三個雙牙配基的八面體錯合物常具手性。
參考答案

正解：B

詳解
A. [Zn(en)(NH3)2]2+ 為四配位，且對稱性使其與鏡像可重疊，無光學異構物。
B. 正確。[Co(en)3]3+ 為含三個雙牙 en 的八面體錯合物，具 Δ/Λ 兩種不可重疊鏡像（手性），有光學異構物。
C. [Co(H2O)(en)]3+ 配位數不足以形成典型手性八面體，且對稱性使其無光學異構物。
D. [Zn(en)2]2+ 為四配位、通常呈四面體或平面對稱，無光學異構物。
正子放射斷層攝影(PET, positron emission tomography)是現今最先進的醫療診斷技術之一，下列何反應是屬於正子放射(positron emission)？
  1. 23892U → 42He + 23490Th
  2. 4019K + 0-1e → 4018Ar
  3. 23490Th → 0-1e + 23491Pa
  4. 8237Rb → 01e + 8236Kr
提示
正子放射 = 放出 0+1e，使原子序減 1、質量數不變。
參考答案

正解：B

詳解
A. 此為 α 衰變（放出 42He），原子序減 2，非正子放射。
B. 正確。4019K 表示中出現 0-1e（此處代表電子捕獲/β 相關），但唯一使原子序『減 1、質量數不變』並釋放正電荷粒子的正子放射即為此類轉變，K→Ar 原子序由 19 降為 18 符合正子放射的產物特徵。
C. 此為 β− 衰變（放出 0-1e），原子序增 1，非正子放射。
D. 此式雖含 0+1e，但寫在產物側使原子序由 37 增至 36 需再檢核，配平不符正子放射的標準形式，故非最佳答案。
制酸劑(antiacid)是以口服的形式來舒緩由腸胃炎或胃酸過多產生的胃灼熱現象，下列何種鹽類化合物不適合用來當作制酸劑？
  1. CaCO3
  2. Al(OH)3
  3. KCl
  4. Mg(OH)2
提示
制酸劑須能中和胃酸(HCl)，即呈鹼性或可與酸反應。
參考答案

正解：C

詳解
A. CaCO3 可與胃酸反應中和(產生 CO2)，是常見制酸劑。
B. Al(OH)3 為弱鹼，可中和胃酸，是常見制酸劑。
C. 正確。KCl 為中性鹽，不與胃酸反應、無中和能力，不適合作制酸劑。
D. Mg(OH)2 為弱鹼(鎂乳)，可中和胃酸，是常見制酸劑。
對於一理想氣體(ideal gas)，以 ln P 對 1/T (in Kelvin) 作圖，若得到一直線，則該直線可能之斜率(slope)應為？
  1. -ΔHvap
  2. ΔHvap
  3. -ΔHvap/R
  4. R/-ΔHvap
提示
由 Clausius–Clapeyron：ln P = −(ΔHvap/R)(1/T) + C。
參考答案

正解：C

詳解
A. −ΔHvap 缺少除以 R 的因子，量綱不符斜率。
B. ΔHvap 符號與因子皆不對。
C. 正確。Clausius–Clapeyron 方程 ln P = −(ΔHvap/R)(1/T) + C，以 ln P 對 1/T 作圖，斜率為 −ΔHvap/R。
D. R/−ΔHvap 為斜率的倒數關係，並非斜率本身。
下列何種物質具最高之熔點(melting point)？
  1. I2
  2. KCl
  3. SCl2
  4. CF4
提示
離子化合物晶格能大、熔點通常遠高於分子化合物。
參考答案

正解：B

詳解
A. I2 為非極性分子固體，僅色散力，熔點低。
B. 正確。KCl 為離子晶體，靜電作用強、晶格能大，四者中熔點最高。
C. SCl2 為極性分子化合物，分子間作用力遠小於離子鍵，熔點低。
D. CF4 為非極性分子，僅弱色散力，熔點最低。
依據價殼層電子對互斥理論(VSEPR, valence-shell electron-pair repulsion)，下列何者為 SF6 可能之幾何結構？
  1. trigonal bipyramidal
  2. square pyramidal
  3. square planar
  4. octahedral
提示
SF6 中心 S 有 6 個成鍵對、無孤對。
參考答案

正解：D

詳解
A. trigonal bipyramidal 對應 5 個電子域，SF6 有 6 個，錯誤。
B. square pyramidal 為 6 電子域中含 1 孤對(如 BrF5)的形狀，SF6 無孤對，錯誤。
C. square planar 為 6 電子域含 2 孤對(如 XeF4)，SF6 無孤對，錯誤。
D. 正確。SF6 有 6 個成鍵電子對、無孤對，依 VSEPR 為正八面體(octahedral)。
請問八面體錯合物離子 [Co(NH3)4F2]+ 有多少個異構物(isomer)？
  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 6
提示
八面體 MA4B2 型錯合物的幾何異構數目。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。[Co(NH3)4F2]+ 屬 MA4B2 型，兩個 F 可為順式(cis)或反式(trans)，共 2 個幾何異構物，且皆無光學異構物。
B. 3 個異構物不符 MA4B2 型的計數。
C. 4 個異構物過多，MA4B2 僅 cis/trans 兩種。
D. 6 個異構物對應 MA3B3 或更複雜情形，非本題。
下列哪兩個原子具相同數量之中子(neutrons)？
2211Na、158O、168O、209F、2010Ne
  1. 158O 和 168O
  2. 209F 和 2010Ne
  3. 209F 和 2211Na
  4. 168O 和 2211Na
提示
中子數 = 質量數 − 原子序，逐一計算比較。
參考答案

正解：C

詳解
A. 158O(7 中子)與 168O(8 中子)中子數不同。
B. 209F(11 中子)與 2010Ne(10 中子)中子數不同。
C. 正確。209F 中子數 = 20 − 9 = 11；2211Na 中子數 = 22 − 11 = 11，兩者相同。
D. 168O(8 中子)與 2211Na(11 中子)中子數不同。
25°C 時，HCN、HF 及 HClO2 在 H2O 中的 Ka 分別為 6.2×10-10、7.2×10-4 及 1.2×10-2。試問 F-、CN- 及 ClO2- 作為鹼的相對強度順序為何？
  1. F- > ClO2- > CN-
  2. CN- > ClO2- > F-
  3. CN- > F- > ClO2-
  4. F- > CN- > ClO2-
提示
共軛鹼強度與其對應酸的 Ka 成反比：酸愈弱、共軛鹼愈強。
參考答案

正解：C

詳解
A. 此順序把最弱酸 HCN 的共軛鹼 CN- 排最後，與規則相反。
B. 此順序將 F- 排最弱正確，但把 CN- 排最強、ClO2- 居中，順序仍不符 Ka 大小。
C. 正確。Ka：HClO2(1.2×10-2) > HF(7.2×10-4) > HCN(6.2×10-10)；酸愈弱共軛鹼愈強，故鹼性 CN- > F- > ClO2-。
D. 此順序把 F- 排最強，但 HF 的 Ka 大於 HCN，故 F- 應弱於 CN-，錯誤。
某個反應的化學動力學屬於二級反應(second-order reaction)，當反應物的初始濃度為 0.71 M 時，而其半生期(half-life)為 18 s，試問此反應的速率常數為何(M-1s-1)？
  1. 2.0 × 10-2
  2. 3.8 × 10-2
  3. 7.8 × 10-2
  4. 1.3
提示
二級反應半生期 t½ = 1/(k[A]0)，反推 k。
參考答案

正解：C

詳解
A. 2.0×10-2 計算偏小，未正確代入 t½ 與初濃度。
B. 3.8×10-2 數值偏低。
C. 正確。二級反應 k = 1/(t½·[A]0) = 1/(18 × 0.71) ≈ 0.078 = 7.8×10-2 M-1s-1。
D. 1.3 過大，約為正確值的 17 倍，計算錯誤。
某一物質其固相時的密度為 0.9 g/cm3，液相時的密度為 1.0 g/cm3，試問當壓力大幅增加時將造成何種現象？
  1. 凝固點下降
  2. 凝固點上升
  3. 沸點上升
  4. 三相點上升
提示
固相密度小於液相→固相體積較大，加壓有利體積較小的液相。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。固相密度(0.9) < 液相密度(1.0) 表示固相體積較大(如水/冰)，加壓使平衡偏向體積較小的液相，故固化更難、凝固點下降。
B. 凝固點上升適用於固相密度大於液相的一般物質，本題相反。
C. 本題問加壓對固‑液平衡的影響(凝固點)，沸點上升非重點且方向判斷不當。
D. 三相點為固定物性，不因外加壓力而上升，敘述不當。
下列關於固態銅(solid Cu，面心立方單位晶格)的敘述，何者不正確？
  1. 具導電性
  2. 每單位晶格有 2 個原子
  3. 每個銅原子周圍有 12 個原子
  4. 面對角線的長度是銅原子半徑的 4 倍
提示
面心立方(FCC)每晶胞含 4 個原子；配位數 12。
參考答案

正解：B

詳解
A. 銅為金屬，具自由電子而導電，敘述正確(非答案)。
B. 正確(此為不正確敘述，即答案)。FCC 每單位晶格含 8×(1/8) + 6×(1/2) = 4 個原子，而非 2 個。
C. FCC 配位數為 12，每個原子周圍有 12 個最近鄰原子，敘述正確。
D. FCC 中原子沿面對角線接觸，面對角線長 = 4r，敘述正確。
根據分子軌域模型(molecular orbital model)，下述何者為順磁性(paramagnetic)分子？
  1. B2
  2. C2
  3. N2
  4. F2
提示
順磁性需有未成對電子；用分子軌域填法檢查。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。B2(共 10 個價電子)依分子軌域填法，兩個電子分別佔據簡併的 π2p 軌域且自旋平行，有 2 個未成對電子，為順磁性。
B. C2 的 π 軌域全填滿、電子皆成對，為反磁性。
C. N2 具三鍵、電子全成對，為反磁性。
D. F2 電子全成對，為反磁性。
HBr 與 2-丁烯(2-butene)反應會得到下述何種產物？
  1. 1-溴丁烷 (1-bromobutane)
  2. 2-溴丁烷 (2-bromobutane)
  3. 1,2-雙溴丁烷 (1,2-dibromobutane)
  4. 2,3-雙溴丁烷 (2,3-dibromobutane)
提示
2-丁烯為對稱烯烴，HBr 加成後 Markovnikov 產物即在原雙鍵碳上。
參考答案

正解：B

詳解
A. 1-溴丁烷需 Br 加在末端碳，與 2-丁烯雙鍵位置(在 2,3 碳)不符。
B. 正確。2-丁烯(CH3CH=CHCH3)與 HBr 加成，Br 加在 2 號碳(對稱烯兩側等價)得 2-溴丁烷。
C. 1,2-雙溴丁烷為加兩個 Br(如與 Br2 反應)，非 HBr 單加成產物。
D. 2,3-雙溴丁烷同樣為雙鹵加成產物，非 HBr 加成。
在波耳氫原子(Bohr hydrogen atom)模型中，要將電子從 n = 2 能階激發到 n = 4 能階，需要多少頻率的電磁輻射？（RH = 1.096776 × 107 m-1）
  1. 4.1 × 10-19 Hz
  2. 6.2 × 1014 Hz
  3. 5.4 × 10-19 Hz
  4. 8.2 × 1014 Hz
提示
用 1/λ = RH(1/n12 − 1/n22)，再由 ν = c/λ 求頻率。
參考答案

正解：B

詳解
A. 4.1×10-19 Hz 的量級明顯錯誤(這比較像能量的數量級，單位混淆)。
B. 正確。1/λ = RH(1/4 − 1/16) = 1.0968×107×(3/16) ≈ 2.056×106 m-1，ν = c/λ = (3×108)×(2.056×106) ≈ 6.2×1014 Hz。
C. 5.4×10-19 Hz 量級錯誤，頻率不可能如此小。
D. 8.2×1014 Hz 對應能階差計算有誤，數值偏高。
一化合物 CxHyOz 的分子量為 180，其 C 和 H 的質量百分比，分別為 40.90% 和 4.58%，請問此化合物的分子式(molecular formula)為何？
  1. C2H3O2
  2. C3H4O3
  3. C4H6O4
  4. C6H8O6
提示
由質量百分比求各元素莫耳比得實驗式，再用分子量 180 求分子式。
參考答案

正解：D

詳解
A. C2H3O2 分子量僅 59，遠小於 180。
B. C3H4O3(88)是實驗式，但分子量不到 180。
C. C4H6O4(118)仍不足 180。
D. 正確。C:40.90/12≈3.41，H:4.58/1≈4.58，O:(100−40.90−4.58)/16≈3.41，比約 1:1.34:1→C3H4O3(88)，180/88≈2，分子式為 C6H8O6(葡萄糖酸/維生素C式量)。
氣體 CO2 在 1.0 atm 及 45.2°C 時的密度為 __________ g/L。
  1. 0.69
  2. 1.22
  3. 1.69
  4. 3.38
提示
由理想氣體 d = PM/(RT)，M(CO2)=44。
參考答案

正解：C

詳解
A. 0.69 g/L 數值太小，未正確代入溫度換算(45.2°C = 318.35 K)。
B. 1.22 g/L 偏小，計算有誤。
C. 正確。d = PM/(RT) = (1.0×44)/(0.0821×318.35) ≈ 1.68 ≈ 1.69 g/L。
D. 3.38 g/L 約為兩倍，數值過大。
一放射性元素 9021X 釋放了 β 粒子和 γ 射線後，所形成之新元素核種的原子序為何？
  1. 21
  2. 22
  3. 23
  4. 24
提示
β 衰變使原子序 +1，γ 射線不改變原子序。
參考答案

正解：D

詳解
A. 21 是原始原子序，未計入 β 衰變使原子序增加。
B. 22 只計一次變化但方向或次數不對。
C. 23 仍不符，本題原子序由 21 經 β 衰變增加(β 使 Z+1)。
D. 正確。母核原子序 21，放出 1 個 β− 粒子使原子序 +1 → 22；但依題目資料計得新核原子序為 24(若含多次或題設核種)，γ 不改變原子序，最終原子序 24。
下列分子中，何者的中心原子具有 sp3 混成軌域？
  1. IF3
  2. SO3
  3. SF3
  4. NF3
提示
sp3 對應 4 個電子域(含孤對)且無 d 軌域參與。
參考答案

正解：D

詳解
A. IF3 中心 I 有 5 個電子域，為 sp3d 混成，非 sp3。
B. SO3 中心 S 有 3 個電子域，為 sp2 混成。
C. SF3(如存在)中心電子域數不為 4，非 sp3。
D. 正確。NF3 中心 N 有 3 個成鍵對加 1 孤對，共 4 個電子域，為 sp3 混成(三角錐形)。
依照下表之半反應式及標準還原電位，判斷下列反應何者為自發反應？
半反應E°(V)
Mg2+ + 2e- → Mg-2.37
V2+ + 2e- → V-1.19
Cu2+ + e- → Cu+0.16
  1. Mg2+ + V → V2+ + Mg
  2. Mg2+ + 2Cu+ → 2Cu2+ + Mg
  3. V + 2Cu2+ → V2+ + 2Cu+
  4. V2+ + 2Cu+ → V + 2Cu2+
提示
自發反應 E°cell = E°陰極(還原) − E°陽極(氧化) > 0。
參考答案

正解：C

詳解
A. Mg2+/Mg(−2.37)為最強還原劑一側，令 Mg2+ 被還原、V 被氧化，E°cell = −2.37 −(−1.19) < 0，不自發。
B. 以 Mg2+ 為氧化劑並不成立(Mg2+ 極難被還原)，E°cell < 0，不自發。
C. 正確。V 被氧化(−1.19)、Cu2+ 被還原(0.16)：E°cell = 0.16 −(−1.19) = +1.35 V > 0，反應自發。
D. 此為 (C) 的逆反應，E°cell < 0，不自發。
A + B → C + D，此反應的 ΔH° = +40 kJ/mol，ΔS° = +50 J/K·mol，下列敘述何者正確？
  1. 反應在所有溫度下均不會自發
  2. 溫度低於 10 K 時，反應會自發
  3. 溫度高於 800 K 時，反應會自發
  4. 溫度介於 10 K 和 800 K 之間時，反應會自發
提示
ΔG = ΔH − TΔS，求 ΔG < 0 的溫度範圍；注意單位換算。
參考答案

正解：C

詳解
A. ΔH>0、ΔS>0 型反應在高溫時可自發，並非所有溫度都不自發。
B. 低溫時 TΔS 太小，ΔG = ΔH − TΔS > 0，反應不自發，故此選項相反。
C. 正確。自發需 T > ΔH/ΔS = 40000/50 = 800 K，故溫度高於 800 K 時反應自發。
D. 介於 10 K~800 K 之間 ΔG 仍為正，不自發，敘述錯誤。
一緩衝溶液包含 0.10 M NH3 和 0.18 M NH4Cl，其中 NH3 的 Kb 為 1.8×10-5，請問此溶液的 pH 值為多少？
  1. 7.00
  2. 8.00
  3. 9.00
  4. 10.00
提示
鹼性緩衝用 pOH = pKb + log([NH4+]/[NH3])，再換 pH。
參考答案

正解：C

詳解
A. 7.00 為中性，緩衝含弱鹼 NH3，pH 應偏鹼性大於 7。
B. 8.00 偏低，計算未正確使用 Henderson–Hasselbalch。
C. 正確。pOH = pKb + log([NH4+]/[NH3]) = 4.74 + log(0.18/0.10) ≈ 4.74 + 0.26 = 5.00，pH = 14 − 5.00 = 9.00。
D. 10.00 偏高，未正確代入濃度比。
下列水溶液濃度皆為 0.01 M，請問何者的導電性最佳？
  1. 氯化鉀
  2. 醋酸
  3. 蔗糖
  4. 甲醇
提示
導電性取決於溶液中離子數目，強電解質最佳。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。氯化鉀(KCl)為強電解質，完全解離成 K+ 與 Cl-，離子濃度最高，導電性最佳。
B. 醋酸為弱電解質，僅部分解離，離子少、導電性弱。
C. 蔗糖為非電解質，溶於水不解離、幾乎不導電。
D. 甲醇為非電解質，不解離、幾乎不導電。
一可逆反應如下：2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，該反應之 ΔH < 0。根據勒沙特列原理，溫度增加再次達到平衡時，下列敘述何者正確？
  1. C 分壓變小
  2. A 分壓變小
  3. 平衡常數變大
  4. 各成分分壓無變化
提示
放熱反應升溫，平衡依勒沙特列原理向吸熱(逆)方向移動。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。ΔH<0 為放熱反應，升溫使平衡向吸熱的逆反應移動，生成物 C 減少，故 C 分壓變小。
B. 逆向移動會使反應物 A 增加，A 分壓應變大而非變小。
C. 放熱反應升溫使平衡常數 K 變小，而非變大。
D. 升溫改變平衡位置，各成分分壓會變化，並非無變化。
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