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私醫聯招 普通化學｜全部題目＋答案＋詳解（第 12 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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112 學年度

考慮電化學電池：Pt | Pu3+(aq), Pu4+(aq) ‖ Cl2(g) | Cl-(aq) | Pt，假設標準電池電位為 0.35 V，氯的標準還原電位為 1.36 V，那麼標準還原電位 E°(Pu4+/Pu3+) 是多少？
  1. 1.01 V
  2. 2.37 V
  3. 1.71 V
  4. −1.71 V
提示
電池電位 E°cell = E°陰極 − E°陽極，先辨認哪一半反應是陰極。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。Cl2/Cl- 在陰極(還原)，Pu4+/Pu3+ 在陽極(氧化)。E°cell = 1.36 − E°(Pu4+/Pu3+) = 0.35，解得 E°(Pu4+/Pu3+) = 1.01 V。
B. 錯誤。2.37 V 相當於 1.36 + 0.35(把 E°cell 加上而非減去)，方向相反。
C. 錯誤。1.71 V 為 1.36 + 0.35 的另一種誤算，未依 E°cell = E°陰 − E°陽。
D. 錯誤。−1.71 V 為符號與加減皆錯的結果。
根據 VSEPR (valence shell electron-pair repulsion) 理論，預測 AsF4- 離子中實際 F–As–F 鍵角為何？
  1. 109.5°
  2. 90° 和 120°
  3. 180°
  4. <90°、<120° 和 <180°
提示
先算 As 的價殼電子對數(含孤對)決定電子幾何，孤對的排斥會壓縮鍵角。
參考答案

正解：D

詳解
A. 錯誤。109.5° 是完美的正四面體鍵角，僅在無孤對(如 CH4)時成立。
B. 錯誤。90° 和 120° 屬三角雙錐(如 PF5)理想值，此離子並非該幾何。
C. 錯誤。180° 為直線形，不符合 AsF4-。
D. 正確。AsF4- 中 As 有 4 個鍵結對加 1 個孤對，屬翹翹板(seesaw)結構，孤對排斥使各鍵角均略小於理想的 90°、120°、180°。
下列何種液體在其正常沸點下的蒸氣壓最高？
  1. benzene, bp = 80 °C
  2. water, bp = 100 °C
  3. ethanol, bp = 78 °C
  4. 每種液體在其正常沸點下的蒸氣壓都是相同的。
提示
「正常沸點」的定義本身就固定了此時的蒸氣壓值。
參考答案

正解：D

詳解
A. 錯誤。80 °C 只是苯的正常沸點溫度，並非蒸氣壓最高者。
B. 錯誤。100 °C 只是水的沸點溫度,不代表蒸氣壓較高。
C. 錯誤。78 °C 只是乙醇的沸點溫度,不代表蒸氣壓較高。
D. 正確。正常沸點定義為蒸氣壓等於 1 atm(760 torr)之溫度，故各液體在其正常沸點下的蒸氣壓皆相同，均為 1 atm。
以下分子中哪一個不能作為加成聚合物的單體？
提示
加成聚合的單體必須含有碳-碳雙鍵(或參鍵)以供打開後連接。
參考答案

正解：B

詳解
A. 錯誤。異戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯)含 C=C 雙鍵，可行加成聚合(合成橡膠)。
B. 正確。乙酸只有 C=O 而無 C=C 雙鍵，無法進行加成聚合(它走的是縮合反應)，故不能作為加成聚合單體。
C. 錯誤。氯乙烯 ClCH=CH2 含 C=C，可加成聚合成 PVC。
D. 錯誤。丙烯腈 H2C=CH-CN 含 C=C，可加成聚合成聚丙烯腈。
下列離子中哪個會吸收最長波長的光？
  1. [CoF6]4-
  2. [Co(en)3]2+
  3. [Co(NH3)6]2+
  4. [Co(CN)6]4-
提示
吸收波長越長代表 d 軌域分裂能 Δ 越小,取決於配位子場強弱。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。F- 是光譜化學序列中最弱場配位子，造成的 Δ 最小，故 [CoF6]4- 吸收能量最低(波長最長)的光。
B. 錯誤。en(乙二胺)為中強場配位子，Δ 較大，吸收波長較短。
C. 錯誤。NH3 場強強於 F-，Δ 較大，吸收波長較短。
D. 錯誤。CN- 是最強場配位子之一，Δ 最大，吸收波長最短。
氫的同位素氚(3H)可做為酒年代的推算，如果氚含量是新酒的 25%，若氚的半衰期為 12.5 年，那麼這一瓶酒有多久時間？
  1. 0.25 年
  2. 25 年
  3. 38 年
  4. 125 年
提示
由剩餘量對半衰期取次數:每過一個半衰期剩一半。
參考答案

正解：B

詳解
A. 錯誤。0.25 年遠短於一個半衰期，無法衰減到 25%。
B. 正確。25% = (1/2)2，代表經過 2 個半衰期，故時間 = 2 × 12.5 = 25 年。
C. 錯誤。38 年約為 3 個半衰期，會剩約 12.5%，與 25% 不符。
D. 錯誤。125 年為 10 個半衰期，剩餘量遠低於 25%。
使用以下資料計算液體甲醇 CH3OH(l) 的標準生成焓？
C(graphite) + O2(g) → CO2(g)　　ΔH° = −393.5 kJ/mol
H2(g) + (1/2)O2(g) → H2O(l)　　ΔH° = −285.8 kJ/mol
CH3OH(l) + (3/2)O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)　　ΔH° = −726.4 kJ/mol
  1. −238.7 kJ/mol
  2. −1,691.5 kJ/mol
  3. 47.1 kJ/mol
  4. −47.1 kJ/mol
提示
用 Hess 定律組合三式:生成焓對應 C(s)+2H2+½O2→CH3OH(l)。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。ΔH°f = (−393.5) + 2×(−285.8) − (−726.4) = −238.7 kJ/mol。
B. 錯誤。−1,691.5 是把三式的焓值全部相加,未依正確的加減組合。
C. 錯誤。47.1 kJ/mol 為正負號用反的結果。
D. 錯誤。−47.1 kJ/mol 亦為組合係數或符號錯誤所得。
18 克的氫氣與 96 克的氧氣進行反應可生成多少克的水？
  1. 32 克
  2. 54 克
  3. 108 克
  4. 162 克
提示
先判斷限量試劑:2H2+O2→2H2O,比較兩者莫耳比。
參考答案

正解：C

詳解
A. 錯誤。32 克遠低於實際生成量,對應的氫或氧莫耳數不足。
B. 錯誤。54 克為以氫氣全部反應但忽略限量的誤算。
C. 正確。H2 = 18/2 = 9 mol、O2 = 96/32 = 3 mol；O2 為限量(需 4.5 mol 才夠),生成 H2O = 2×3 = 6 mol = 108 克。
D. 錯誤。162 克為誤以氫氣為限量(9 mol H2→9 mol 水)所得,但氧氣不足。
氯酸鉀(KClO3)分子量為 122.5 g/mol，經高溫加熱會產生氯化鉀(KCl)以及氧氣，現有氯酸鉀 245 克加熱產生 72 克氧氣，請問反應的產率是多少？
  1. 100%
  2. 90%
  3. 80%
  4. 75%
提示
先算 245 克 KClO3 完全分解的理論氧氣量,再與 72 克比較。
參考答案

正解：D

詳解
A. 錯誤。100% 對應完全分解應產 96 克氧氣,實得只有 72 克。
B. 錯誤。90% 對應理論值約 86 克氧氣,與 72 克不符。
C. 錯誤。80% 對應約 76.8 克氧氣,略高於 72 克。
D. 正確。2KClO3→2KCl+3O2；245 克 = 2 mol KClO3,理論產 3 mol O2 = 96 克。產率 = 72/96 = 75%。
某鹽類 MxAy 在 25 °C 下對純水的溶解度為 1.0 × 10-2 mol/L，此鹽類飽和水溶液的滲透壓 (osmotic pressure)為 1.22 atm，若此溶液為理想溶液，則 x 與 y 的數字分別為何？
  1. x = 1, y = 3
  2. x = 2, y = 3
  3. x = 2, y = 5
  4. x = 1, y = 1
提示
滲透壓 π = iMRT,由 π 反推凡特荷夫因子 i(解離的離子總數)。
參考答案

正解：B

詳解
A. 錯誤。x=1,y=3 給 i=4,但由 π=1.22 atm 推得 i=5,不符。
B. 正確。i = π/(MRT) = 1.22/(0.01×0.0821×298) ≈ 5;M2A3 完全解離出 2+3 = 5 個離子,故 x=2, y=3。
C. 錯誤。x=2,y=5 給 i=7,遠大於計算所得的 5。
D. 錯誤。x=1,y=1 給 i=2,與計算的 5 不符。
鐵元素會堆積形成體心立方 (body-center cubic) 晶體，請問在一個單位晶格內有幾個鐵原子？
  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
提示
體心立方:8 個角各 1/8 加上體心 1 個。
參考答案

正解：B

詳解
A. 錯誤。1 個原子對應簡單立方(僅 8 角×1/8)。
B. 正確。BCC = 8 角 × 1/8 + 體心 1 = 1 + 1 = 2 個原子。
C. 錯誤。3 個原子不符任何常見立方晶格。
D. 錯誤。4 個原子為面心立方(FCC)的數目。
有一個氣相反應方程式為　2A ⇌ 2B + C　在溫度為 300 K 時反應平衡常數 Kc = 10，請問相同溫度下的平衡常數 Kp = ？
  1. 10
  2. 80
  3. 246.3
  4. 6,051.6
提示
Kp = Kc(RT)Δn,Δn 為氣體莫耳數變化。
參考答案

正解：C

詳解
A. 錯誤。10 等於直接把 Kc 當作 Kp,忽略了 Δn≠0。
B. 錯誤。80 並非 (RT)Δn 的正確倍數。
C. 正確。2A⇌2B+C 的 Δn = 3−2 = 1;Kp = 10×(0.0821×300)1 ≈ 246.3。
D. 錯誤。6,051.6 相當於用 Δn=2 計算,但本反應 Δn 只有 1。
步行蟲科甲蟲遭遇敵人時會從尾部噴濺出對苯二酚[C6H4(OH)2]以及雙氧水(H2O2)，反應方程式為 C6H4(OH)2(aq) + H2O2(aq) → C6H4O2(aq) + 2H2O(l)；此方程式的反應熱ΔH° 為何？請參照以下方程式
C6H4(OH)2(aq) → C6H4O2(aq) + H2(g)　　ΔH° = 177 kJ/mol
H2O(l) + (1/2)O2(g) → H2O2(aq)　　ΔH° = 94.6 kJ/mol
H2(g) + (1/2)O2(g) → H2O(l)　　ΔH° = −286 kJ/mol
  1. −14.4 kJ/mol
  2. −203.6 kJ/mol
  3. 14.4 kJ/mol
  4. 368.4 kJ/mol
提示
以 Hess 定律組合三式湊出目標式,注意須反轉並改號的方程式。
參考答案

正解：B

詳解
A. 錯誤。−14.4 kJ/mol 為係數或符號組合錯誤所得。
B. 正確。目標式 = 式1 + 式3 − 式2 = 177 + (−286) − 94.6 = −203.6 kJ/mol。
C. 錯誤。14.4 kJ/mol 為正負號用反的結果。
D. 錯誤。368.4 kJ/mol 為未反轉式2(未改號)的錯誤加總。
鋅銅電池反應式為 Zn(s) + Cu2+(1 M) → Zn2+(1 M) + Cu(s)，E°cathode = 0.34V；E°anode = −0.76V，請計算上述反應式的 ΔG°？
  1. 2.53 kJ/mol
  2. −2.53 kJ/mol
  3. 212.3 kJ/mol
  4. −212.3 kJ/mol
提示
先求 E°cell = E°陰 − E°陽,再用 ΔG° = −nFE°(n=2)。
參考答案

正解：D

詳解
A. 錯誤。2.53 kJ/mol 數量級太小,且符號應為負(自發反應)。
B. 錯誤。−2.53 kJ/mol 數量級錯誤,少乘了法拉第常數。
C. 錯誤。212.3 kJ/mol 大小正確但符號應為負。
D. 正確。E°cell = 0.34−(−0.76) = 1.10 V;ΔG° = −2×96485×1.10 ≈ −212300 J = −212.3 kJ/mol。
兩個金屬錯合物[Fe(CN)6]3-及[Cr(H2O)6]2+的中心金屬所含不成對電子的數目總和是？
  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
提示
分別判斷 Fe3+(強場 CN-)與 Cr2+(弱場 H2O)的 d 電子填法。
參考答案

正解：D

詳解
A. 錯誤。2 未同時算入兩者:總和應更多。
B. 錯誤。3 只計到其中一個錯合物的不成對電子數。
C. 錯誤。4 少算了其中之一的不成對電子。
D. 正確。[Fe(CN)6]3- 為 d5 強場低自旋,有 1 個不成對電子;[Cr(H2O)6]2+ 為 d4 弱場高自旋,有 4 個;總和 = 1+4 = 5。
據報導，1995 年化學家合成一種分子式為 C200H200 含多個碳－碳參鍵的鏈狀烴，則分子中含碳－碳參鍵最多可以是多少個？
  1. 49 個
  2. 50 個
  3. 51 個
  4. 101 個
提示
鏈狀烴的每個 C≡C 消耗 2 個 C,兩端還需氫封尾,配平氫數。
參考答案

正解：B

詳解
A. 錯誤。49 個參鍵所需的碳氫比與 C200H200 不吻合。
B. 正確。設有 n 個 C≡C 的共軛鏈狀烴,由氫數配平可得含碳-碳參鍵最多為 50 個(對應 C200H200)。
C. 錯誤。51 個超過分子式所能容納的參鍵數。
D. 錯誤。101 個遠超過此鏈長可能的參鍵數。
難溶性鹽類 M(OH)3 (Ksp = 1.6 × 10-39)溶解在水中後，其溶液的氫氧根離子濃度為多少 M？
  1. 8.8 × 10-11
  2. 1.0 × 10-7
  3. 1.0 × 10-9
  4. 2.0 × 10-10
提示
先由 Ksp 算鹽本身供給的 [OH-],再與水自解離的 10-7 比較。
參考答案

正解：B

詳解
A. 錯誤。8.8×10-11 約為單看溶解度 s(而非 3s)且忽略水解離的值。
B. 正確。由 Ksp=27s4 得鹽供給的 [OH-]≈8.3×10-10,遠小於水自身的 10-7,故溶液 [OH-] 由水主導 ≈ 1.0×10-7 M。
C. 錯誤。1.0×10-9 低於水自解離提供的 10-7,不可能。
D. 錯誤。2.0×10-10 同樣低於 10-7,忽略了水的貢獻。
利用 H+ 或 H2O 完成下列化學反應的淨離子方程式(net ionic equation)，平衡後淨離子方程式中反應物和生成物的係數總和為多少？
HNO2 + MnO4- → NO3- + Mn2+
  1. 12
  2. 16
  3. 18
  4. 20
提示
先寫氧化與還原半反應(用 H+、H2O 配平),再依電子數合併並加總所有係數。
參考答案

正解：C

詳解
A. 錯誤。12 少於配平後的實際係數總和。
B. 錯誤。16 未含全部物種(如 H+ 與 H2O)的係數。
C. 正確。配平為 5HNO2 + 2MnO4- + H+ → 5NO3- + 2Mn2+ + 3H2O;係數和 = 5+2+1+5+2+3 = 18。
D. 錯誤。20 高於正確配平的係數總和。
重金屬元素，如 Pb2+ 或 Hg2+ 會造成蛋白質變性(denature)，主要原因是這些重金屬會與蛋白質的何處作用？
  1. 與脯氨酸(proline)的片段作用
  2. 與酪氨酸(tyrosine)上的 OH 官能基作用
  3. 與半胱氨酸(cysteine)上的 SH 官能基作用
  4. 與麩醯胺酸(glutamine)上的 NH2 官能基作用
提示
重金屬離子偏好與含硫的軟鹼官能基強力鍵結。
參考答案

正解：C

詳解
A. 錯誤。脯氨酸為亞胺結構,無特別易與重金屬鍵結的軟鹼官能基。
B. 錯誤。酪氨酸的酚 OH 對重金屬親和力遠不如硫醇。
C. 正確。半胱氨酸的 −SH(硫醇)是軟鹼,與軟酸重金屬 Pb2+、Hg2+ 形成強鍵,破壞雙硫鍵與三級結構,造成蛋白質變性。
D. 錯誤。麩醯胺酸的醯胺 NH2 與重金屬結合力弱,非主因。
將 0.5 M 的 NaOH 水溶液與 0.5 M 的弱酸 (HA, Ka = 1.0 × 10-6)水溶液以等體積混合後，溶液中各離子濃度大小順序，下列何者正確？
  1. [A-] > [Na+] > [H+] > [OH-]
  2. [Na+] > [A-] > [H+] > [OH-]
  3. [Na+] > [A-] > [OH-] > [H+]
  4. [A-] > [OH-] > [Na+] > [H+]
提示
等量強鹼與弱酸恰完全中和成 NaA,水解使溶液呈鹼性。
參考答案

正解：C

詳解
A. 錯誤。此為酸性溶液的順序,但完全中和生成 NaA 應呈鹼性。
B. 錯誤。雖 [Na+] 最大正確,但把 [H+]>[OH-] 排成酸性,與鹼性溶液矛盾。
C. 正確。生成 0.25 M NaA,A- 水解呈鹼性:[Na+]>[A-]>[OH-]>[H+](鈉不水解故最多,水解使 A- 略減並產生 OH-)。
D. 錯誤。[A-] 不可能大於 [Na+](質量平衡),且 [OH-]>[Na+] 不合理。
下列何種性質與量子數(quantum number) n 的值有關？
  1. 單一原子軌域中的電子數
  2. 原子軌域的能量
  3. 原子軌域的方向
  4. 原子軌域的形狀
提示
主量子數 n 決定殼層,直接對應軌域的能量高低與大小。
參考答案

正解：B

詳解
A. 錯誤。單一軌域最多容納 2 個電子,與 n 無關(由庖立不相容原理決定)。
B. 正確。主量子數 n 決定電子殼層,直接關聯軌域的能量(n 越大能量越高)。
C. 錯誤。軌域的方向由磁量子數 ml 決定,非 n。
D. 錯誤。軌域的形狀由角量子數 l 決定,非 n。
在氣體行為的分子動力學理論中，關於氣體分子的假設敘述下列何者正確？
  1. 氣體分子在容器內分子間彼此的距離很近
  2. 氣體分子的運動是隨機方向且快速移動
  3. 氣體分子間彼此會有很強的吸引力
  4. 氣體分子的運動動能與攝氏溫度有相等的關聯性
提示
理想氣體動力論假設分子體積可忽略、無分子間引力、隨機運動。
參考答案

正解：B

詳解
A. 錯誤。動力論假設分子間距離遠大於分子本身大小,並非很近。
B. 正確。動力論假設氣體分子作隨機方向且快速的直線運動,碰撞前不受方向偏好影響。
C. 錯誤。理想氣體假設分子間無(或可忽略)吸引力。
D. 錯誤。平均動能正比於絕對溫度(K),而非攝氏溫度。
下列何者不具有分子內氫鍵(intramolecular hydrogen bond)？
  1. o-nitrobenzoic acid
  2. 1,2-dihydroxybenzene
  3. 2-hydroxybenzoic acid
  4. trans-butenedioic acid
提示
分子內氫鍵需 H 供體與受體在空間上能靠近(鄰位或順式)。
參考答案

正解：D

詳解
A. 錯誤。鄰硝基苯甲酸的 −COOH 與鄰位 −NO2 可形成分子內氫鍵。
B. 錯誤。1,2-苯二酚(鄰苯二酚)兩個鄰位 −OH 之間可形成分子內氫鍵。
C. 錯誤。2-羥基苯甲酸(水楊酸)的 −OH 與鄰位 −COOH 可形成分子內氫鍵。
D. 正確。反式丁烯二酸(反丁烯二酸)兩個 −COOH 在雙鍵兩側相距太遠,無法形成分子內氫鍵(反觀順式的馬來酸則可以)。
下圖分子軌域何者是 1,3,5-hexatriene 的 HOMO (highest occupied molecular orbital)和 LUMO (lowest unoccupied molecular orbital)？
  1. I 是 HOMO，V 是 LUMO
  2. II 是 HOMO，III 是 LUMO
  3. III 是 HOMO，IV 是 LUMO
  4. IV 是 HOMO，III 是 LUMO
提示
1,3,5-己三烯有 6 個 π 電子,依節點數由少到多填入前三個軌域。
參考答案

正解：D

詳解
A. 錯誤。圖 I 為無節點的最低能量軌域(ψ1),並非 HOMO;V 也非 LUMO。
B. 錯誤。此配對的節點數與 HOMO(ψ3)、LUMO(ψ4)不吻合。
C. 錯誤。此組合未對應到正確的 ψ3/ψ4 節點圖樣。
D. 正確。6 個 π 電子填滿 ψ1、ψ2、ψ3,HOMO = ψ3(圖 IV,2 個節點)、LUMO = ψ4(圖 III,3 個節點)。
參考以下相圖並解釋說明從 C 點到 D 點時所發生的過程變化。
  1. 隨著溫度的增加同時伴隨著物質相的變化由固態轉變為氣態
  2. 隨著溫度的增加同時伴隨著物質相的變化由固態轉變為液態
  3. 隨著溫度的增加物質相的變化沒有任何改變
  4. 隨著溫度的增加超過臨界點
提示
C、D 位於同一水平線(等壓),觀察此虛線是否跨越任何相界。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。C 到 D 為固定壓力下升溫,若此壓力位於三相點以下且該水平線未與昇華曲線相交(仍停在同一相區),則相不發生任何改變(此圖中 C→D 未跨越相界)。
B. 錯誤。C→D 若停在同一相區,並未由固態轉為液態。
C. 錯誤。C→D 若跨越熔化曲線才會由固轉液,但此路徑未穿越相界。
D. 錯誤。C、D 皆在遠低於臨界點的低壓區,不涉及超臨界。
維他命 C 分子具有出色的抗氧化力，其結構如下：

該分子共含有幾個孤對電子對(lone pairs)？
  1. 6
  2. 8
  3. 10
  4. 12
提示
逐一計每個 O 的孤對:醚/醇氧各 2 對、羰基氧 2 對,共有 6 個氧。
參考答案

正解：D

詳解
A. 錯誤。6 只算了一半的孤對,漏計多個氧原子。
B. 錯誤。8 仍少計了部分氧上的孤對電子對。
C. 錯誤。10 接近但仍少 1 個氧的貢獻。
D. 正確。維生素 C 有 6 個氧原子(4 個 −OH/C−O−C 型與含環酯的羰基),各貢獻 2 對孤對,共 6×2 = 12 個孤對電子對。
請問以下何種氣體之擴散速率最接近氯氣(Cl2)擴散速率的兩倍？
  1. NH3
  2. CO
  3. CO2
  4. Br2
提示
Graham 定律:擴散速率 ∝ 1/√(莫耳質量),兩倍速率對應 1/4 的質量。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。速率為 Cl2(M≈71)的兩倍,需 M = 71/4 ≈ 17.8;NH3(M=17)最接近。
B. 錯誤。CO(M=28)擴散速率約為 Cl2 的 1.6 倍,不到兩倍。
C. 錯誤。CO2(M=44)比 Cl2 輕不多,速率約 1.27 倍。
D. 錯誤。Br2(M=160)比 Cl2 重,擴散速率反而更慢。
下列何者屬於最弱的分子間作用力？
  1. 偶極-偶極作用力
  2. 誘導偶極作用力
  3. 倫敦分散力
  4. 氫鍵作用力
提示
比較各種分子間力的相對強度,找出最弱者。
參考答案

正解：C

詳解
A. 錯誤。偶極-偶極作用力比倫敦分散力強。
B. 錯誤。誘導偶極作用力強於純粹的瞬時偶極(倫敦)力。
C. 正確。倫敦分散力源自瞬時偶極,是最弱的分子間作用力(但於大分子累積後仍可觀)。
D. 錯誤。氫鍵是最強的分子間作用力之一。
當一特定反應之反應商(Q, reaction quotient)遠大於該反應之平衡常數時，以下敘述何者正確？
  1. 反應系統中之反應物濃度很高，反應朝右
  2. 反應系統中之反應物濃度很低，反應朝右
  3. 反應系統中之產物濃度很高，反應朝左
  4. 反應系統中之產物濃度很低，反應朝左
提示
Q ≫ K 代表產物相對過多,反應會逆向進行以趨向平衡。
參考答案

正解：C

詳解
A. 錯誤。Q≫K 時是產物多、反應物少,且反應朝左而非朝右。
B. 錯誤。反應物濃度雖低,但 Q≫K 使反應朝左(逆向),不是朝右。
C. 正確。Q≫K 表示產物濃度相對過高,系統為回到平衡會朝左(逆向)進行,消耗產物、生成反應物。
D. 錯誤。產物濃度應為很高(才使 Q 大),而非很低。
針對一特定反應，何種情況下該反應在任何溫度皆為自發反應？
  1. 該反應之焓(enthalpy)變化為負值且熵(entropy)變化為正值
  2. 該反應之焓變化為負值且熵變化亦為負值
  3. 該反應之焓變化為正值且熵變化為負值
  4. 該反應之焓變化為正值且熵變化亦為正值
提示
由 ΔG = ΔH − TΔS,判斷何種正負組合使 ΔG 在任何 T 皆為負。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。ΔH<0 且 ΔS>0 時,ΔG = ΔH − TΔS 恆為負,故任何溫度皆自發。
B. 錯誤。ΔH<0、ΔS<0 時僅在低溫自發(高溫 TΔS 反使 ΔG>0)。
C. 錯誤。ΔH>0、ΔS<0 時 ΔG 恆為正,任何溫度皆不自發。
D. 錯誤。ΔH>0、ΔS>0 時僅在高溫自發,低溫不自發。
下列關於離子選擇電極(ion-selective electrode)的敘述何者有誤？
  1. 使用單晶 lanthanum(III) fluoride (LaF3)作為電極可用於鑭系元素的濃度偵測
  2. 固態硫化銀(Ag2S)電極可同時量測銀與硫元素
  3. 用於量測 pH 值的玻璃電極是世界第一款離子選擇性電極
  4. 含氧化鋁的玻璃電極可用於鈉離子的量測
提示
LaF3 氟離子選擇電極測的是氟離子,並非鑭系元素本身。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確(此為有誤敘述)。單晶 LaF3 電極是測 F- 濃度的氟離子選擇電極,並非用於偵測鑭系元素濃度,故本敘述錯誤,為答案。
B. 錯誤(敘述正確)。Ag2S 電極確可同時響應 Ag+ 與 S2-。
C. 錯誤(敘述正確)。量測 pH 的玻璃電極確為最早商用的離子選擇性電極。
D. 錯誤(敘述正確)。摻氧化鋁的玻璃電極可用於鈉離子量測。
考慮反應：[Pt(NH3)5Cl]3+ + Cl- → [Pt(NH3)4Cl2]2+ + NH3　該產物中順-反異構體的比例(cis-form : trans-form)應為下列何者？
  1. 1 : 2
  2. 2 : 1
  3. 1 : 4
  4. 4 : 1
提示
考慮 Cl- 取代八面體 [Pt(NH3)5Cl] 五個等價 NH3 的統計機率(順/反位)。
參考答案

正解：D

詳解
A. 錯誤。1:2 與統計位置數(順位 4、反位 1)相反。
B. 錯誤。2:1 不符合以第一個 Cl 為參考時的位置計數。
C. 錯誤。1:4 把順、反位機率倒置。
D. 正確。以既有 Cl 為參考,新 Cl- 取代剩餘 5 個 NH3 中,4 個位置給出順式、1 個給出反式,故 cis:trans = 4:1。
已知順鉑(cisplatin, Pt(NH3)2Cl2)含有高毒性 Pt(II)是一個臨床廣泛使用的癌症化療藥物，一種前體藥物(prodrug) [Pt(CH3COO)Cl2(NH3)2(OH)]比起順鉑展現更優異的療效與安全性，試問該前體藥物含有多少 d 電子？
  1. 5
  2. 6
  3. 7
  4. 8
提示
此前體藥物為 Pt(IV);先算 Pt 的氧化態再定 d 電子數。
參考答案

正解：B

詳解
A. 錯誤。5 個 d 電子對應 Pt 的更高氧化態,不符。
B. 正確。配位子(CH3COO-、2Cl-、OH- 各 −1,2NH3 中性)總電荷 −4,錯合物中性故 Pt 為 +4;Pt(IV) 為 [Xe]4f145d6,含 6 個 d 電子。
C. 錯誤。7 個 d 電子對應 Pt(III),與此 Pt(IV) 不符。
D. 錯誤。8 個 d 電子對應 Pt(II)(如順鉑),但此前體藥物為 Pt(IV)。
兩性分子磷脂(phospholipid)是構成細胞膜的重要組成，試問磷脂結構中何種組成貢獻該分子的疏水特性？
  1. 甘油
  2. 脂肪酸
  3. 磷酸根
  4. 膽鹼
提示
磷脂的疏水尾端是長碳氫鏈,親水頭端則含磷酸與甘油/膽鹼。
參考答案

正解：B

詳解
A. 錯誤。甘油為親水骨架的一部分,不貢獻疏水性。
B. 正確。脂肪酸的長碳氫鏈(非極性尾巴)是磷脂疏水性的來源。
C. 錯誤。磷酸根帶電、屬親水頭部。
D. 錯誤。膽鹼帶正電、屬親水頭部。
下列何者的標準反應焓(ΔH°rxn)恰好等於其產物的標準生成焓(ΔH°f)？
  1. N2(g) + O3(g) → N2O3(g)
  2. 3Mg(s) + N2(g) → Mg3N2(s)
  3. C(diamond) + O2(g) → CO2(g)
  4. C2H2(g) + H2(g) → C2H4(g)
提示
標準生成焓的定義:由最穩定元素態生成 1 mol 純化合物;反應物須皆為元素標準態。
參考答案

正解：B

詳解
A. 錯誤。反應物含 O3(非氧的最穩定標準態 O2),不符生成焓定義。
B. 正確。由元素標準態 Mg(s) 與 N2(g) 生成 1 mol Mg3N2(s),完全符合標準生成焓的定義。
C. 錯誤。碳的標準態是石墨,此式用 C(diamond),不符定義。
D. 錯誤。反應物含 C2H2(化合物,非元素),不符生成焓定義。
液體 A 的蒸氣壓為 x，液體 B 的蒸氣壓為 y。若兩液體混合後，其飽和蒸汽中有 20%是 A，則混合溶液中 A 的莫爾分率是多少？假設 x > y
  1. 0.2y / (0.8x + 0.2y)
  2. 0.8y / (0.2x + 0.8y)
  3. 0.2x / (0.2x + 0.8y)
  4. 0.8x / (0.8x + 0.2y)
提示
用 Raoult 與 Dalton 定律:蒸氣中 A 的分率 = PA/(PA+PB) = 0.2,解莫爾分率 χA。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。設 χA,由 xχA/[xχA+y(1−χA)] = 0.2 解得 χA = 0.2y/(0.8x+0.2y)。
B. 錯誤。0.8y/(0.2x+0.8y) 把 20% 與 80% 的位置對調。
C. 錯誤。分子出現 0.2x 表示用了 A 的蒸氣壓而非 B,推導有誤。
D. 錯誤。0.8x/(0.8x+0.2y) 對應蒸氣中 A 占 80% 的情形,與題目 20% 不符。
23892U 經過一連串的 α 與 β 核衰退最後產生穩定的 20682Pb 原子。此過程中不會產生下列哪一個原子核？
  1. Po-218
  2. Th-234
  3. Pu-239
  4. Ra-226
提示
238U → 206Pb 衰變系(鈾系)只沿質量數 4n+2 的核種進行。
參考答案

正解：C

詳解
A. 錯誤(會產生)。Po-218 是鈾系衰變鏈中的中間核種。
B. 錯誤(會產生)。Th-234 是 238U 進行 α 衰變後的第一個產物。
C. 正確(不會產生)。Pu-239 的原子序 94 大於 U(92),鈾系衰變只會使原子序遞減,不可能生成鈽,故不會出現。
D. 錯誤(會產生)。Ra-226 是鈾系中的著名中間核種(鐳)。
心臟與動脈的醫學診斷會使用何種放射性元素？
  1. thallium-201
  2. thorium-234
  3. radium-226
  4. cobalt-60
提示
心臟灌流造影常用可被心肌攝取的鉈同位素。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。鉈-201(201Tl)是心肌灌流造影的常用放射性示蹤劑,用於診斷心臟與冠狀動脈疾病。
B. 錯誤。釷-234 為天然衰變鏈核種,非醫學診斷用。
C. 錯誤。鐳-226 屬強放射性,不用於心臟診斷。
D. 錯誤。鈷-60 主要用於放射治療(γ 射源),非心臟造影示蹤劑。
二價陽離子 M2+在溶液中與氨(NH3)形成錯離子的反應式如下：
M2+(aq) + NH3(aq) ⇌ [M(NH3)]2+(aq)　　K1 = 102
[M(NH3)]2+(aq) + NH3(aq) ⇌ [M(NH3)2]2+(aq)　　K2 = 103
[M(NH3)2]2+(aq) + NH3(aq) ⇌ [M(NH3)3]2+(aq)　　K3 = 102
在一公升濃度為 15 M 的氨水溶液中，加入 1.0 × 10-3 莫爾的 M2+離子，反應平衡時，[M(NH3)2]2+的濃度是多少？
  1. 6.7 × 10-12
  2. 6.7 × 10-7
  3. 3.0 × 10-14
  4. 1.0 × 10-3
提示
NH3 大量過量,[NH3]≈15 M;逐級累積穩定常數 β2=K1K2。
參考答案

正解：B

詳解
A. 錯誤。6.7×10-12 為漏乘 [NH3] 冪次的誤算。
B. 錯誤。6.7×10-7 為 [NH3] 冪次或濃度代入錯誤所致。
C. 錯誤。3.0×10-14 數量級明顯過小。
D. 正確。因 [M(NH3)2]2+ 遠比其他物種穩定,幾乎全部 M2+ 皆轉為此形態,故其濃度 ≈ 加入的 1.0×10-3 M。
下列何種金屬離子，在八面體的錯合物中，無 high spin 與 low spin 的狀態差別？
  1. V2+
  2. Cr2+
  3. Mn2+
  4. Co3+
提示
只有特定 d 電子組態在八面體場中不論強弱場都只有一種填法(高低自旋相同)。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。V2+ 為 d3,三個電子分佔三個 t2g 軌域,不論強弱場填法唯一,故無高/低自旋之別。
B. 錯誤。Cr2+ 為 d4,有高自旋(t2g3eg1)與低自旋(t2g4)之分。
C. 錯誤。Mn2+ 為 d5,有高自旋與低自旋兩種狀態。
D. 錯誤。Co3+ 為 d6,有高自旋與低自旋之別。
若 N2O 的分解反應為一級反應，其反應速率常數 k = 3.40 s-1，此反應的半衰期是多少？
  1. 0.204
  2. 0.491
  3. 0.236
  4. 0.294
提示
一級反應半衰期 t1/2 = ln2/k,與濃度無關。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。t1/2 = 0.693/3.40 ≈ 0.204 s。
B. 錯誤。0.491 並非 ln2/k 的結果(可能誤用 1/k 之類算式)。
C. 錯誤。0.236 不符合 ln2/3.40 的計算值。
D. 錯誤。0.294 為分母或係數錯誤所得。
關於醣類的性質敘述，何者正確？
  1. 因果糖的分子結構不含醛基，故果糖不與斐林試液反應
  2. 蔗糖能與斐林試液反應，但麥芽糖水溶液則不能
  3. 麥芽糖可使硝酸銀的氨水溶液析出銀，而成銀鏡
  4. 雙醣類分子式恰為單醣分子式的 2 倍
提示
還原醣(有半縮醛)能還原斐林試液或多倫試液;蔗糖為非還原醣。
參考答案

正解：C

詳解
A. 錯誤。果糖雖為酮糖,但在鹼性下可異構為醛糖,仍能還原斐林試液。
B. 錯誤。蔗糖為非還原醣(不與斐林反應),而麥芽糖為還原醣(可反應),敘述恰相反。
C. 正確。麥芽糖是還原醣,能使多倫試液(硝酸銀氨水溶液)還原析出銀,形成銀鏡。
D. 錯誤。雙醣是兩單醣脫水縮合而成,分子式並非單醣的 2 倍(少了一分子水)。
市售「非阿司匹靈」的止痛劑或感冒藥通常含乙醯胺苯酚。此化合物經水解作用，最可能得到的產物為何？
  1. 乙醯胺、苯酚
  2. 乙酸、苯酚
  3. 乙酸、對胺基苯酚
  4. 乙胺、對羥基苯甲酸
提示
乙醯胺苯酚(乙醯胺酚/普拿疼)為醯胺鍵,水解生成羧酸與胺(酚)。
參考答案

正解：C

詳解
A. 錯誤。乙醯胺、苯酚並非其醯胺鍵水解的正確片段。
B. 錯誤。乙酸、苯酚缺少了對位胺基,並非正確水解產物。
C. 正確。乙醯胺酚(acetaminophen)水解斷開醯胺鍵,生成乙酸與對胺基苯酚(4-aminophenol)。
D. 錯誤。乙胺、對羥基苯甲酸並非此醯胺水解的產物。
下列哪幾種實驗的結果組合後可以決定電子質量？(甲)拉塞福(Rutherford)的 α 粒子散射實驗；(乙)湯木生(Thomson)的陰極射線實驗；(丙)侖琴(Röntgen)的 X-射線實驗；(丁)米立坎(Millikan)的油滴實驗。
  1. 甲乙丙丁
  2. 甲乙丙
  3. 乙丁
  4. 丙丁
提示
電子質量 = (由湯木生實驗得的 e/m)與(由米立坎油滴實驗得的 e)組合。
參考答案

正解：C

詳解
A. 錯誤。甲乙丙丁包含了與電子質量無關的拉塞福與侖琴實驗。
B. 錯誤。甲乙丙含拉塞福、侖琴實驗且缺米立坎,無法定出電子質量。
C. 正確。湯木生(乙)測得電子的荷質比 e/m,米立坎(丁)測得電子電荷 e,兩者組合即可求出電子質量 m。
D. 錯誤。丙丁的侖琴 X 射線實驗與電子質量無關。
關於「核的穩定性」，Mattauch's rule 提出，兩原子序相鄰的元素，如同位素的質量數相同，則這兩個同位素都不穩定。現已知 42Mo 的穩定同位素的質量數有：92、94、95、96、97、98、100。44Ru 的穩定同位素的質量數有：96、98、99、100、101、102、104。如果 43Tc 只可能存在兩種穩定的同位素，試找出合理的質量數為何？
  1. 93、96
  2. 96、98
  3. 99、103
  4. 93、103
提示
依 Mattauch 規則,Tc 的質量數不可與相鄰 Mo、Ru 的穩定同位素質量數相同。
參考答案

正解：D

詳解
A. 錯誤。96 與 Mo、Ru 的穩定同位素(皆有 96)相同,依規則不穩定。
B. 錯誤。96、98 皆與 Mo/Ru 的穩定質量數重疊,均不穩定。
C. 錯誤。99 與 Ru-99 相同,不穩定;此組不合。
D. 正確。93 不與 Mo(92,94...)或 Ru 的任一穩定質量數相鄰重疊,103 亦不與 Ru(102,104)產生 Mattauch 衝突,故 93、103 為合理的兩種穩定同位素。
三支試管分別裝有稀鹽酸、氫氧化鈉溶液及氯化鈉水溶液，已知各溶液的濃度均為 0.1 M，但標籤已脫落無法辨認。今將三支試管分別標示為甲、乙、丙後，從事實驗以找出各試管是何種溶液。實驗結果如下：
(1)各以紅色石蕊試紙檢驗時只有甲試管變藍色。
(2)加入藍色溴瑞香草酚藍（BTB）於丙試管時，變黃色。
(3)試管甲與試管丙的水溶液等量混合後，上述兩種指示劑都不變色，加熱蒸發水分後得白色晶體。
試問甲試管、乙試管、丙試管所含的物質依序為下列哪一項？
  1. 鹽酸、氯化鈉、氫氧化鈉
  2. 氫氧化鈉、氯化鈉、鹽酸
  3. 氯化鈉、鹽酸、氫氧化鈉
  4. 鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉
提示
紅色石蕊變藍→鹼(乙為NaOH?);BTB 變黃→酸;甲+丙中和成中性鹽→兩者為酸鹼。
參考答案

正解：B

詳解
A. 錯誤。此順序把鹼性的甲判為鹽酸,與(1)石蕊變藍矛盾。
B. 正確。(1)甲使紅石蕊變藍→甲為 NaOH(鹼);(2)丙使 BTB 變黃→丙為鹽酸(酸);(3)甲丙等量混合恰中和成中性 NaCl,蒸乾得白色晶體。故甲=氫氧化鈉、乙=氯化鈉、丙=鹽酸。
C. 錯誤。此順序把甲判為氯化鈉,但甲能使石蕊變藍,應為鹼。
D. 錯誤。此順序把丙判為氯化鈉,但丙使 BTB 變黃,應為酸。
附圖為電解 CuCl2 溶液的裝置，其中 c、d 為石墨電極，下列敘述何者正確？
  1. a 為陽極、b 為陰極
  2. c 為負極、d 為正極
  3. 電解過程中，d 電極質量增加
  4. 電解過程中，溶液中的氯離子濃度不變
提示
由電流方向判正負極:電流由電源正極流出,連接的電解電極為陽極。追蹤 c、d 的極性與產物。
參考答案

正解：C

詳解
A. 錯誤。a、b 為電源端子,並非電解槽的陽/陰極;敘述對象錯置。
B. 錯誤。依電流方向,接電源正極者為陽極(正極),c、d 極性判定與此選項相反。
C. 正確。d 為陰極,Cu2+ 在此還原析出銅金屬,故 d 電極質量增加。
D. 錯誤。陽極 c 產生 Cl2 逸出,消耗 Cl-,故溶液中氯離子濃度會減少而非不變。
下列碳氫化合物中，何種是最好之氣缸引擎燃料？
  1. 正辛烷
  2. 2-甲基庚烷
  3. 2,2-二甲基己烷
  4. 2,2,4-三甲基戊烷
提示
汽油抗爆震能力(辛烷值)越高越適合引擎;支鏈越多辛烷值越高。
參考答案

正解：D

詳解
A. 錯誤。正辛烷(直鏈)辛烷值極低(定為 0),抗爆震差。
B. 錯誤。2-甲基庚烷支鏈少,辛烷值不高。
C. 錯誤。2,2-二甲基己烷支鏈程度仍不及異辛烷。
D. 正確。2,2,4-三甲基戊烷(異辛烷)辛烷值定為 100,高度支鏈使抗爆震性最佳,是最好的引擎燃料。
代糖中的阿斯巴甜其化學結構與下列何種物質相似？
  1. 蛋白質
  2. 脂肪
  3. 維生素
  4. 醣
提示
阿斯巴甜由兩個胺基酸(天門冬胺酸與苯丙胺酸甲酯)以肽鍵相連。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。阿斯巴甜是二肽甲酯(天門冬胺酸-苯丙胺酸甲酯),由胺基酸經肽鍵結合,結構與蛋白質相似。
B. 錯誤。脂肪是甘油與脂肪酸的酯,與阿斯巴甜的肽結構不同。
C. 錯誤。維生素種類繁多,結構與二肽的阿斯巴甜不相符。
D. 錯誤。醣類是多羥基醛/酮,與阿斯巴甜的胺基酸結構不同。
K2[CoCl4]溶於水時，藍色的[CoCl4]2-逐漸變為桃紅色的[Co(H2O)6]2+，設[CoCl4]2-未變色前溶液沸點為 100.156 °C，完成變化後沸點應為攝氏幾度？
  1. 100.156
  2. 100.208
  3. 100.260
  4. 100.364
提示
沸點上升與溶質粒子總數成正比;比較變化前後解離出的離子數。
參考答案

正解：D

詳解
A. 錯誤。100.156 為變化前的沸點,反應後粒子數增加沸點會更高。
B. 錯誤。100.208 對應的粒子數比未達 7,計算不符。
C. 錯誤。100.260 亦低估了變化後的總粒子數。
D. 正確。K2[CoCl4] 初解離為 3 粒子(2K++[CoCl4]2-),ΔTb=0.156→每粒子 0.052;變化後為 2K++[Co(H2O)6]2++4Cl- 共 7 粒子,ΔTb=0.052×7=0.364,沸點 = 100.364 °C。
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