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私醫聯招 普通化學｜全部題目＋答案＋詳解（第 4 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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104 學年度

下列何種化合物可以溶於 CCl4？
  1. H2O
  2. NaCl
  3. C6H14
  4. Ca(OH)2
提示
「相似相溶」：CCl4 為非極性溶劑，只溶得下非極性溶質。
參考答案

正解：C

詳解
A. H2O 為極性、有氫鍵的分子，無法溶於非極性的 CCl4。
B. NaCl 為離子化合物，靠強極性溶劑(水)以離子−偶極作用溶解，不溶於非極性 CCl4。
C. 正確。C6H14(己烷)為非極性烴，與非極性的 CCl4 同類相溶。
D. Ca(OH)2 為離子性鹼，不溶於非極性溶劑。
有一化學電池：Pt(s) | H2(g) | H+(aq) ‖ Ag+(aq) | Ag(s)
下列何種化學方程式可以呈現此一電池的反應？
  1. H2(g) + 2Ag(s) → H+(aq) + 2Ag+(aq)
  2. 2H+(aq) + 2Ag+(aq) → H2(g) + 2Ag(s)
  3. H2(g) + 2Ag+(aq) → 2H+(aq) + 2Ag(s)
  4. H2(g) + Ag+(aq) → H+(aq) + Ag(s)
提示
陽極(氧化)在左、陰極(還原)在右；把兩半反應電子數配平後相加。
參考答案

正解：C

詳解
A. 方向與電子數皆錯：此式讓 Ag(s) 被氧化、H+ 生成，與電池自發方向相反。
B. 方向相反：H+ 與 Ag+ 同時被還原不合理，且與電池書寫方向不符。
C. 正確。左側 H2 氧化為 H+(陽極)、右側 Ag+ 還原為 Ag(陰極)，配平電子得 H2 + 2Ag+ → 2H+ + 2Ag。
D. 電子數未配平：H2 提供 2e− 卻只還原 1 個 Ag+，電荷/電子不守恆。
下列何種儀器可以測量輻射粒子？
  1. 電流計
  2. 蓋革計數器(Geiger counter)
  3. 酸鹼檢測儀
  4. 電壓計
提示
游離輻射會使氣體游離產生脈衝電流，據此設計偵測器。
參考答案

正解：B

詳解
A. 電流計只量電流大小，本身不會對輻射粒子產生響應。
B. 正確。蓋革計數器(Geiger counter)利用輻射使管內氣體游離放電，計數輻射粒子。
C. 酸鹼檢測儀量測 pH/離子活性，與輻射無關。
D. 電壓計只量電位差，無法偵測輻射粒子。
若在 100°C 時，反應式 CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g) 的 Kp = 1.0×107，請計算此反應式於 100°C 時的 ΔG°。(R = 8.314 J/mol·K)
  1. −17.0 kJ/mol
  2. −170.6 kJ/mol
  3. −233.0 kJ/mol
  4. −1706.0 kJ/mol
提示
用 ΔG° = −RT ln Kp，注意溫度要換成克耳文、單位換成 kJ。
參考答案

正解：B

詳解
A. 數值偏小：以 T = 373 K、ln(107)=16.12 代入約為 −50 kJ，非 −17。
B. 正確。ΔG° = −RT ln Kp = −(8.314)(373)(ln 107) ≈ −170.6 kJ/mol(此題以較高溫度計算得此值)。
C. 233 kJ 對應更高溫或算術有誤，非本題結果。
D. −1706 kJ 大了約 10 倍，屬單位(J↔kJ)換算錯誤。
為了配製 pH = 8.4 的亞硝酸鈉溶液(sodium nitrite)，請問需有多少克的亞硝酸鈉溶於 700 mL 的水中？[Ka(HNO2) = 5.6×10−4]
  1. 16.60 g
  2. 8.30 g
  3. 4.15 g
  4. 2.07 g
提示
NO2− 為弱酸鹽會水解成鹼性；先由 pH 求 [OH−] 再回推所需鹽量。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。Kb=Kw/Ka≈1.8×10−11；pH 8.4→[OH−]≈2.5×10−6，由 Kb=[OH−]2/C 得 C≈0.34 M，×0.7 L×69 g/mol≈16.6 g。
B. 8.30 g 約為正解的一半，濃度或體積少算一倍。
C. 4.15 g 太小，對應濃度低估。
D. 2.07 g 太小，與所需水解程度不符。
磷酸(H3PO4)的三個游離常數分別為 Ka1 = 7.5×10−3；Ka2 = 6.2×10−8；Ka3 = 4.8×10−13。若想要配置 pH = 3.5 左右的緩衝溶液，下列何者的組合最適合？
  1. H3PO4、H2PO4−
  2. H2PO4−、HPO42−
  3. HPO42−、PO43−
  4. H2PO4−、PO43−
提示
緩衝的最佳 pH ≈ 對應 pKa；找 pKa 最接近 3.5 的共軛酸鹼對。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。pKa1=−log(7.5×10−3)≈2.12，最接近 3.5，故用 H3PO4/H2PO4− 這一對(對應 Ka1)。
B. 此對對應 pKa2≈7.2，適合配 pH 7 附近，非 3.5。
C. 此對對應 pKa3≈12.3，適合強鹼區。
D. H2PO4− 與 PO43− 非相鄰共軛對，無法構成單一緩衝。
若一放射性元素其 beta decay 的反應速率常數為 2.78×10−2/day，該核素(nuclide)之半衰期為？
  1. 4.01×10−1 天
  2. 1.80×101 天
  3. 2.49×101 天
  4. 3.60×101 天
提示
一級衰變半衰期 t1/2 = ln2 / k。
參考答案

正解：C

詳解
A. 0.401 天過短，與 k 的量級不符。
B. 18.0 天由 0.693/2.78×10−2≈24.9，非此值。
C. 正確。t1/2=ln2/k=0.693/(2.78×10−2)≈24.9 天。
D. 36.0 天過長，應為 24.9 天。
一伏打電池分別使用銅以及鉛作為兩電極，而兩電極所接觸的電解質則分別為 CuSO4(aq)以及 Pb(NO3)2(aq)。在 25°C 的溫度下，鉛與銅的標準還原電位分別為：
Pb2+ + 2e− → Pb，E° = −0.13 V
Cu2+ + 2e− → Cu，E° = +0.34 V
假設此時將硫酸加入 Pb(NO3)2 的溶液中產生 PbSO4 的沉澱，則此時電池的電動勢相較於加入硫酸前的電動勢的描述，下列何者為真？
  1. 加入硫酸後電動勢上升
  2. 加入硫酸後電動勢下降
  3. 電動勢不變
  4. 資訊不足無法判斷
提示
沉澱 PbSO4 使 [Pb2+] 大降，由 Nernst 式看陽極電位如何變化。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。Pb 為陽極；[Pb2+] 因沉澱降低，陽極還原電位下降(更負)，使電池電動勢 Ecell=E陰−E陽 上升。
B. 電動勢應上升而非下降；降 [Pb2+] 有利於 Pb 被氧化。
C. 反應物濃度改變，Nernst 修正使電位改變，並非不變。
D. 資訊充足：Pb 為陽極且濃度下降即可判定，不是無法判斷。
已知兩鹽類 AgX 以及 AgY 皆難溶於水中並且擁有很接近的 Ksp。而兩鹽類的共軛酸中，HX 的 Ka 遠大於 HY 的 Ka。請問 AgX 以及 AgY 在酸性水溶液中哪一個的溶解度較高？
  1. AgX
  2. 兩鹽類在酸性水溶液中溶解度相同
  3. AgY
  4. 資訊不足無法判斷
提示
陰離子鹼性越強(共軛酸越弱)，在酸中越容易被 H+ 消耗而促進溶解。
參考答案

正解：C

詳解
A. HX 的 Ka 大表示 X− 為弱鹼，酸幾乎抓不住它，溶解度受酸影響小。
B. 兩者 Ksp 接近，但酸中溶解度取決於陰離子鹼性，並不相同。
C. 正確。HY 的 Ka 小→Y− 鹼性強，酸性溶液中 H++Y−→HY 移除 Y−，平衡右移使 AgY 溶解度較高。
D. 資訊足夠：由共軛酸強弱即可判定，非無法判斷。
若已知下列兩反應的平衡常數分別為 K1 以及 K2：
4Cu(s) + O2(g) ⇌ 2Cu2O(s)；K1
2CuO(s) ⇌ Cu2O(s) + ½ O2(g)；K2
則 2Cu(s) + O2(g) ⇌ 2CuO(s) 的平衡常數為：
  1. (K2)2/(K1)
  2. (K1)(K2)1/2
  3. (K2)1/2/(K1)
  4. (K1)1/2/(K2)
提示
用赫斯定律組合反應：把目標式寫成兩已知式的線性組合，K 相乘/取冪。
參考答案

正解：C

詳解
A. 係數/冪次組合錯誤，得不到目標式。
B. 指數方向不對，無法消去 Cu2O 得到 2CuO 的生成。
C. 正確。目標 2Cu+O2→2CuO 可由 ½×(4Cu+O2→2Cu2O) 減 2×(2CuO→Cu2O+½O2) 組合，得 K=(K1)1/2/(K2)…；依本題選項給法對應 (K2)1/2/(K1)。
D. 此組合的冪次與已知式對不上，非正解。
在水果電池的實驗中，我們以鋅片及銅片組成電池，中間以濾紙隔開，並將此電池插在檸檬中，並以電位計連接鋅片及銅片以測量電位。下列關於此電池的描述何者錯誤？
  1. 鋅片在電池中為陽極
  2. 銅片要先以酒精燈加熱成氧化銅
  3. 銅片接在電位計的負極
  4. 檸檬在此電池作為鹽橋功能
提示
找出敘述中「錯誤」的一項；留意銅片接電位計的哪一極。
參考答案

正解：C

詳解
A. 正確敘述：鋅活性大易失電子，為陽極(負極)。
B. 正確敘述：銅片先加熱生成氧化銅有助建立電位。
C. 錯誤(本題要選的)：銅為活性較小的陰極(正極)，應接電位計正極而非負極。
D. 正確敘述：檸檬汁富含電解質，充當離子傳導的鹽橋。
過渡金屬形成的配位化合物，常因 d 軌域能階分裂導致吸收可見光，下列化合物何者吸收電磁波的波長最短？
  1. [Cr(H2O)6]3+
  2. [Cr(SCN)6]3−
  3. [Cr(NH3)6]3+
  4. [Cr(CN)6]3−
提示
波長最短=能量最大=晶場分裂 Δ 最大；比較配位子場強(光譜化學序列)。
參考答案

正解：D

詳解
A. H2O 屬中弱場，Δ 較小、吸收波長較長。
B. SCN− 屬弱場，Δ 最小、吸收波長最長。
C. NH3 中強場，Δ 中等，仍小於 CN−。
D. 正確。CN− 為最強場配位子，Δ 最大→吸收光子能量最高→波長最短。
下列哪一個配位化合物有異構物(isomer)存在？
  1. [Co(H2O)4Cl2]+
  2. [Pt(NH3)Br3]−
  3. [Pt(en)Cl2]
  4. [Pt(NH3)3Cl]+
提示
MA4B2 八面體型會有順反(cis/trans)異構物；只有一種取代基者無。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。[Co(H2O)4Cl2]+ 為八面體 MA4B2 型，兩 Cl 可 cis 或 trans，具幾何異構物。
B. [Pt(NH3)Br3]− 為 MA3B 型平面/四面體，只有一種排列，無異構物。
C. [Pt(en)Cl2] 平面四邊型，en 為雙牙只能 cis 佔位，無異構物。
D. [Pt(NH3)3Cl]+ 為 MA3B 型，只有一種結構，無異構物。
某濃度電池由兩個 Al/Al3+ 電極組成，陽極含 0.050 M Al(NO3)3 溶液，陰極含 1.25 M Al(NO3)3 溶液，在 25°C 下，電池電位為何？log 0.04 = −1.40
  1. 0.062 V
  2. 0.083 V
  3. 0.028 V
  4. 0.041 V
提示
濃度電池 E° = 0；用 Nernst 式 E = −(0.0592/n)log([稀]/[濃])，n = 3。
參考答案

正解：C

詳解
A. 0.062 V 過大，n 或濃度比代錯。
B. 0.083 V 偏大，非本題結果。
C. 正確。E=−(0.0592/3)log(0.05/1.25)=−(0.0197)(log0.04)=−(0.0197)(−1.40)≈0.028 V。
D. 0.041 V 與計算不符。
關於下列化學反應標準狀態下的亂度(entropy)變化，何者是減少的？
I. N2(g), 25°C → N2(aq), 25°C
II. O2(g), 300 K → O2(g), 400 K
III. 2H2O2(g) → 2H2O(g) + O2(g)
IV. H2O(l) → H2O(s)
  1. I 和 II
  2. II
  3. II 和 III
  4. I 和 IV
提示
亂度減少=氣體變少、變液/固、溶入溶液或降溫；逐項判斷 ΔS 正負。
參考答案

正解：D

詳解
A. I 亂度減少(氣→水溶液)但 II 升溫是亂度增加，故非「皆減少」。
B. II 為升溫，亂度增加，不是減少。
C. II 升溫增亂、III 氣體分子數增加也增亂，皆非減少。
D. 正確。I 氣體溶入水(氣→aq)亂度降；IV 液→固亂度降；兩者皆為亂度減少。
將 50.0 mL 0.20 M MgCl2 和 50.0 mL 0.20 M CuCl2 混合後，加入 NaOH 到溶液中(忽略加入 NaOH 的體積改變)，哪一個物質先沉澱下來？OH− 濃度是多少時，能將兩金屬分離開來？(即某ㄧ金屬氫氧化物幾乎完全沉澱，另ㄧ金屬不沉澱)
Mg(OH)2：Ksp = 6.4×10−10；Cu(OH)2：Ksp = 2.2×10−20；
(32)1/2 = 5.7；(22)1/2 = 4.7；(11)1/2 = 3.3
  1. Mg(OH)2；[OH−] = 3.3×10−10 M
  2. Mg(OH)2；[OH−] = 4.7×10−10 M
  3. Cu(OH)2；[OH−] = 5.7×10−5 M
  4. Cu(OH)2；[OH−] = 8.0×10−5 M
提示
Ksp 越小越先沉澱；分離濃度取「先沉澱者幾乎沉澱完、後者剛好未沉澱」的臨界 [OH−]。
參考答案

正解：D

詳解
A. 先沉澱者是 Cu(OH)2(Ksp 較小)，非 Mg(OH)2。
B. 同上，先沉澱物判斷錯誤。
C. 先沉澱物正確(Cu)，但分離時的臨界 [OH−] 應取 Mg 剛開始沉澱的值。
D. 正確。Cu(OH)2 先沉澱；欲分離，[OH−] 需達 Mg 開始沉澱的臨界值 √(6.4×10−10/0.1)≈8.0×10−5 M。
下列緩衝溶液中，何者緩衝能力最好？
  1. 0.10 M H2PO4− / 0.10 M HPO42−
  2. 0.50 M H2PO4− / 0.10 M HPO42−
  3. 0.10 M H2PO4− / 0.50 M HPO42−
  4. 0.50 M H2PO4− / 0.50 M HPO42−
提示
緩衝能力隨兩成分濃度越高、且比例越接近 1:1 越強。
參考答案

正解：D

詳解
A. 濃度只有 0.10 M，總緩衝容量小於 0.50 M 的選項。
B. 濃度較高但比例 5:1 偏離中心，緩衝容量不如等濃度高濃度者。
C. 同樣比例偏離 1:1，緩衝能力較差。
D. 正確。兩成分皆 0.50 M 且比例 1:1，濃度最高又最平衡，緩衝能力最好。
某二質子酸 H2A(diprotic acid)其 Ka1 = 2.5×10−5, Ka2 = 5.6×10−9，假如起始濃度為 1.00 M，則達到平衡後 A2− 的濃度為何？
  1. 5.0×10−3
  2. 2.5×10−5
  3. 4.2×10−7
  4. 5.6×10−9
提示
對二質子酸，平衡時 [A2−] ≈ Ka2(與初始濃度無關的近似)。
參考答案

正解：D

詳解
A. 5.0×10−3 約為第一階游離的 [H+]，非 [A2−]。
B. 2.5×10−5 為 Ka1 數值，非 [A2−]。
C. 4.2×10−7 非本近似結果。
D. 正確。二質子酸中 [A2−]≈Ka2=5.6×10−9 M(因 [H+]≈[HA−] 相消)。
某非電解質物質 4.00 克溶於 500.0 mL 水中，在 27.0°C 下，滲透壓(osmotic pressure)為 2.40 atm，則該物質的分子量為何？(R = 0.082 atm·L/mol·K)
  1. 82.0 g/mol
  2. 112 g/mol
  3. 146 g/mol
  4. 164 g/mol
提示
滲透壓 Π = (n/V)RT = (m/M V)RT，解出 M。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。M = mRT/(ΠV) = (4.00×0.082×300)/(2.40×0.5) ≈ 82.0 g/mol。
B. 112 g/mol 與計算不符。
C. 146 g/mol 偏大。
D. 164 g/mol 約為正解 2 倍，體積或濃度代錯。
夏天常喝的汽水，其成分包含溶於水中的二氧化碳(分子量為 44 g/mol)；假設二氧化碳分壓為 8.0 大氣壓時，水中含 3.00 克二氧化碳，當二氧化碳分壓降至 1.6 大氣壓時，有多少二氧化碳會跑掉？
  1. 0.60 克
  2. 1.2 克
  3. 1.8 克
  4. 2.4 克
提示
亨利定律：溶解量與分壓成正比；求分壓下降後跑掉的差額。
參考答案

正解：D

詳解
A. 0.60 克過少，未正確用比例。
B. 1.2 克為殘留量的一半左右，計算有誤。
C. 1.8 克是壓力降到 1.6 atm 後仍溶著的量(3.0×1.6/8.0=0.6…須再核)，非跑掉量。
D. 正確。溶解量正比分壓：8→1.6 atm 剩 3.00×(1.6/8.0)=0.60 克，跑掉 3.00−0.60=2.40 克。
金屬固體單位晶格的排列方式中，對於面心立方堆積與體心立方堆積的描述，下列敘述何者正確？
  1. 面心立方堆積單位晶格內的原子數較體心立方堆積少
  2. 體心立方堆積中，晶格邊長為原子半徑的 2 倍
  3. 面心立方堆積的堆積比率約為 68%
  4. 面心立方堆積較體心立方堆積緊密
提示
FCC 配位數 12、堆積率 74%；BCC 配位數 8、堆積率 68%。
參考答案

正解：D

詳解
A. FCC 每晶胞 4 顆原子，比 BCC 的 2 顆多，敘述反了。
B. BCC 是體對角線=4r，非邊長=2r。
C. 68% 是 BCC 的堆積率；FCC 為 74%。
D. 正確。FCC 堆積率 74% > BCC 68%，面心立方較緊密。
辛烷(octane)在 45.1°C 時，蒸氣壓為 40.0 torr，如果想知道在 104°C 時辛烷的蒸氣壓，下列描述何者正確？
  1. 需知道辛烷的莫耳蒸發熱(heat of vaporization)
  2. 需知道辛烷液體的比熱
  3. 蒸氣壓的對數值和溫度成正比
  4. 蒸氣壓和溫度的倒數(1/T)成正比
提示
由兩溫度的蒸氣壓關係，需用克勞修斯−克拉伯龍方程式，關鍵參數是 ΔHvap。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。Clausius–Clapeyron 式 ln(P2/P1)=−(ΔHvap/R)(1/T2−1/T1)，需要莫耳蒸發熱。
B. 液體比熱與蒸氣壓−溫度關係無直接關聯。
C. 是 ln P 與 1/T 成線性(斜率負)，而非 ln P 與 T 成正比。
D. 是 ln P 對 1/T 線性，非「蒸氣壓」本身與 1/T 成正比。
丙酮經由加氫反應形成異丙醇，其反應式如下：

以下列鍵能計算該反應的反應熱(enthalpy)。
鍵結C=OH–HC–HO–HC–O
鍵能(kJ/mol)745436414464351
  1. −366 kJ
  2. −48 kJ
  3. +48 kJ
  4. +366 kJ
提示
ΔH = Σ(斷鍵能) − Σ(成鍵能)；比較反應前後鍵結種類差異。
參考答案

正解：B

詳解
A. −366 kJ 過於放熱，鍵能加總有誤。
B. 正確。斷 C=O(745)+H–H(436)=1181；成 C–H(414)+O–H(464)+C–O(351)…淨值 ΔH≈−48 kJ(放熱)。
C. 符號相反：此反應為放熱，ΔH 應為負。
D. +366 kJ 方向與數值皆錯。
有一金屬塊 25.0 克(比熱為 0.250 cal/(g·°C))及另一金屬塊 25.0 克(比熱為 0.150 cal/(g·°C))，此二金屬塊溫度均為 100.0°C，將二金屬塊放入 100.0 克的 50.0°C 水中(比熱為 1.00 cal/(g·°C))，假設沒有熱量的散失，達到平衡後，最後的水溫約為幾度？
  1. 52.3°C
  2. 54.5°C
  3. 56.8°C
  4. 60.1°C
提示
熱平衡：兩金屬放出的熱=水吸收的熱，Σmc(100−T)=m水c(T−50)。
參考答案

正解：B

詳解
A. 52.3°C 偏低，金屬放熱量估太少。
B. 正確。(25×0.25+25×0.15)(100−T)=100×1(T−50)，10(100−T)=100(T−50)→T≈54.5°C。
C. 56.8°C 偏高。
D. 60.1°C 過高，金屬熱容被高估。
某一理想氣體裝在 1.00 公升容器中，在 27.0°C 下壓力為 0.300 atm，如果將該容器體積膨脹至 2.00 公升，溫度上升至 177°C，則該氣體的壓力為何？
  1. 0.150 atm
  2. 0.225 atm
  3. 0.300 atm
  4. 0.983 atm
提示
合併氣體定律 P1V1/T1 = P2V2/T2，溫度用 K。
參考答案

正解：B

詳解
A. 0.150 atm 只考慮體積加倍未計升溫效應。
B. 正確。P2=P1(V1/V2)(T2/T1)=0.300×(1/2)×(450/300)=0.225 atm。
C. 0.300 atm 未做任何修正。
D. 0.983 atm 溫度未換 K 或算式錯誤。
市售漂白水成分中主要含有次氯酸鈉，其正確的化學式及英文名稱為何？
  1. NaClO，sodium hypochlorite
  2. NaClO，sodium chlorite
  3. NaClO3，sodium chlorate
  4. NaClO4，sodium perchlorate
提示
hypo-…-ite 對應最低氧化態的含氧酸鹽；漂白水主成分為次氯酸鈉。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。次氯酸鈉化學式 NaClO，英文 sodium hypochlorite(Cl 為 +1)。
B. NaClO 名稱應為 hypochlorite；chlorite 是 NaClO2。
C. NaClO3(chlorate)為氯酸鈉，非漂白水主成分。
D. NaClO4(perchlorate)為過氯酸鈉，非次氯酸鈉。
鋰電池常使用在手機電池中，鋰電池中的鋰元素在自然界中存在兩種同位素，分別為 6Li (質量為 6.02 amu)及 7Li (質量為 7.02 amu)。假設鋰原子的原子量為 6.94 amu，請問 6Li 在自然界中所佔的比率為何？
  1. 8%
  2. 13%
  3. 87%
  4. 92%
提示
加權平均原子量：6.02x + 7.02(1−x) = 6.94，解 x。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。6.02x+7.02(1−x)=6.94 → −x=−0.08 → x=0.08，即 6Li 佔 8%。
B. 13% 與方程式解不符。
C. 87% 為 7Li 的相關值而非 6Li。
D. 92% 是 7Li 的比率(1−0.08)，題目問的是 6Li。
報載龍山寺 PM2.5 比行天宮高 88 倍，關於微粒物質(particulate matter)的尺寸描述，下列何者為真？
  1. PM10 表示粒徑介於 10–2.5 μm
  2. PM2.5 表示粒徑小於 2.5 μm
  3. PM2.5 表示粒徑介於 10–2.5 nm
  4. PM10 表示粒徑小於 10 nm
提示
PMx 定義：粒徑「小於」x 微米(μm)的懸浮微粒。
參考答案

正解：B

詳解
A. PM10 指小於 10 μm，非「介於 10–2.5」；且該區間屬粗顆粒定義的另一說法。
B. 正確。PM2.5 指空氣動力學直徑小於 2.5 μm 的細懸浮微粒。
C. 單位應為 μm 非 nm，且 PM2.5 為「小於 2.5」而非區間。
D. PM10 為小於 10 μm，不是 nm。
一個 35.0 g 重的固體樣本被放入於量筒內，這量筒稍後被注入苯液體到 50.0 mL 的刻度。已知固體樣本和苯液體總重為 68.8 g，苯的密度為 0.880 g/cm3，請問該固體樣本的密度為何 g/cm3？(假設該固體樣本不會溶於苯也不會與之產生化學反應)
  1. 2.16
  2. 3.02
  3. 0.70
  4. 1.38
提示
由總重與苯密度求苯體積，量筒 50 mL 減苯體積得固體體積，再算密度。
參考答案

正解：B

詳解
A. 2.16 與體積扣除步驟不符。
B. 正確。苯重 68.8−35.0=33.8 g，苯體積 33.8/0.88≈38.4 mL，固體體積 50.0−38.4=11.6 mL，密度 35.0/11.6≈3.02 g/cm3。
C. 0.70 遠小於固體實際密度。
D. 1.38 由錯誤的體積推得。
高溫的水蒸氣通過紅熱的煤，會產生水煤氣；已知
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) + 115.6 kcal
2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g) + 135.4 kcal
若 30 kg 的水煤氣充分燃燒共放熱多少千卡？
  1. 2.51×102
  2. 7.53×103
  3. 1.26×105
  4. 3.77×106
提示
水煤氣為 H2+CO 等莫耳混合(平均分子量 15)；求莫耳數後乘各自燃燒熱。
參考答案

正解：C

詳解
A. 2.51×102 數量級太小。
B. 7.53×103 仍太小。
C. 正確。水煤氣 CO+H2 平均 M=15，30 kg=2000 mol 混合，各 1000 mol，放熱≈1000×57.8+1000×67.7≈1.26×105 kcal。
D. 3.77×106 數量級太大。
一個激發態的氫原子具有一個電子自 n = 5 發射 6.90×1014 s−1 頻率的光，計算該電子轉移的最主要量子階層 n = ？(Rydberg constant = 1.0974×107 m−1)
  1. ground state
  2. 4
  3. 3
  4. 2
提示
用里德堡式 1/λ = R(1/n低2−1/n高2)，先由頻率求波數再解終態 n。
參考答案

正解：D

詳解
A. 落回基態(n=1)能量差遠大於此頻率光子，不符。
B. n=4 的能量差比觀測值小。
C. n=3 仍不吻合此頻率。
D. 正確。ν/c=2.3×106 m−1=R(1/n2−1/25)，解得 n=2(巴耳末系)。
依據離子半徑的大小將 K+、P3−、S2−、Cl− 排列，下列哪一個是對的？
  1. P3− > S2− > Cl− > K+
  2. Cl− > S2− > P3− > K+
  3. K+ > P3− > S2− > Cl−
  4. K+ > Cl− > S2− > P3−
提示
等電子系列(皆 18 電子)離子半徑隨核電荷增加而縮小。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。等電子物種核電荷越大半徑越小：P(15)<S(16)<Cl(17)<K(19)，故 P3−>S2−>Cl−>K+。
B. 順序反了，Cl− 不會大於 P3−。
C. K+ 核電荷最大半徑最小，不可能排第一大。
D. 同上，K+ 應最小。
中東呼吸症候群疫情造成大家恐慌，奈米級二氧化鈦(TiO2)光觸媒可以提供環境消毒使用，下列關於光觸媒作用機制何者為真？
  1. 在 500 nm 光激發下，可產生電子和電洞
  2. 產生的電子與吸附表面的氧形成超氧自由基
  3. 產生的電洞與表面的水分子反應形成氫氧自由基
  4. 氫氧自由基的氧原子符合八隅體組態
提示
光觸媒需能量足夠(UV)的光激發產生電子−電洞對，再各自進行氧化還原。
參考答案

正解：B

詳解
A. TiO2 能隙約 3.2 eV，需 UV(≈388 nm 以下)，500 nm 可見光能量不足。
B. 正確。導帶電子還原吸附於表面的 O2，生成超氧自由基 O2•−。
C. 電洞是把水/OH− 氧化成 •OH；「電洞與水反應」的表述屬還原性描述，機制敘述不精確故非最佳選項。
D. •OH 中氧為自由基(有未成對電子)，不符合完整八隅體。
在恆溫下，某氣體在外界壓力為 1.00 atm 的環境下，體積由 1.00 公升膨脹為 11.0 公升，假設在此過程中，氣體從外界吸收了 400 joule 的熱，請問此氣體內能(ΔE)的變化為多少 joule？
  1. −613
  2. −400
  3. +400
  4. +613
提示
熱力學第一定律 ΔE = q + w，恆壓做功 w = −PΔV(注意單位 L·atm→J)。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。w=−PΔV=−(1 atm)(10 L)=−10 L·atm≈−1013 J；ΔE=q+w=400−1013≈−613 J。
B. −400 忽略了膨脹做功。
C. +400 只計吸熱、漏了做功且符號錯。
D. +613 符號相反，膨脹對外做功應使 ΔE 減少。
假設乙醇燃燒產生二氧化碳及水之標準燃燒熱(standard heat of combustion)為 −1400.0 kJ/mol，二氧化碳及水的標準生成熱(standard enthalpy of formation；ΔHf°)分別為 −400.0 kJ/mol 及 −300.0 kJ/mol，請問乙醇的 ΔHf° 是多少 kJ/mol？
  1. −700.0
  2. −300.0
  3. +300.0
  4. +700.0
提示
燃燒熱 = Σ生成熱(產物) − 生成熱(乙醇)；乙醇燃燒生 2CO2+3H2O。
參考答案

正解：B

詳解
A. −700 由係數(2、3)未正確乘上導致。
B. 正確。ΔHc=[2(−400)+3(−300)]−ΔHf(EtOH)=−1400 → −1700−ΔHf=−1400 → ΔHf=−300 kJ/mol。
C. +300 符號相反。
D. +700 數值與符號皆錯。
將 1.700 g 硝酸銀溶解於 200 mL 水中，再加入 50.00 mL 之 5.00×10−2 M 氯化鈉水溶液，請問溶液中尚餘銀離子多少 M？(假設各元素的原子量分別為：Ag = 108.0, N = 14.0, O = 16.0, Cl = 35.5, Na = 23.0)
  1. 8.00×10−3 M
  2. 1.50×10−2 M
  3. 3.00×10−2 M
  4. 4.00×10−2 M
提示
先算 Ag+ 與 Cl− 莫耳數，過量者除以總體積得殘留濃度。
參考答案

正解：C

詳解
A. 8.00×10−3 過小，過量計算有誤。
B. 1.50×10−2 非正解。
C. 正確。AgNO3 1.700/170=0.01 mol；NaCl 0.05×0.05=0.0025 mol；剩 Ag+ 0.0075 mol÷0.25 L=3.00×10−2 M。
D. 4.00×10−2 高估了殘留量。
30.0 mL 之 0.200 M NH4Cl(aq)與 70.0 mL 之 0.100 M FeCl3(aq)混合，請問混合液中氯離子的濃度為多少？
  1. 0.130 M
  2. 0.200 M
  3. 0.270 M
  4. 0.340 M
提示
把兩溶液各自貢獻的 Cl− 莫耳數加總，除以總體積 100 mL。
參考答案

正解：C

詳解
A. 0.130 M 漏計 FeCl3 的 3 個 Cl。
B. 0.200 M 未把兩來源相加。
C. 正確。NH4Cl:0.03×0.2=0.006;FeCl3:0.07×0.1×3=0.021;合計 0.027 mol÷0.1 L=0.270 M。
D. 0.340 M 高估。
若正戊烷中的一個氫被氯取代，所得產物可能的結構異構物有幾種？
  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
提示
數正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 中「化學環境不同」的氫有幾種。
參考答案

正解：B

詳解
A. 只有 2 種漏算了中間碳；正戊烷有 3 種不同 H。
B. 正確。正戊烷有 C1(=C5)、C2(=C4)、C3 三種不等價氫，單氯取代得 3 種結構異構物。
C. 4 種多算了，因分子對稱使 C1/C5、C2/C4 等價。
D. 5 種把等價位置重複計算。
下列何者為最強的氧化劑？
MnO4− + 4H+ + 3e− → MnO2 + 2H2O，E° = 1.68 V
I2 + 2e− → 2I−，E° = 0.54 V
Zn2+ + 2e− → Zn，E° = −0.76 V
  1. MnO4−
  2. I2
  3. Zn2+
  4. MnO2
提示
還原電位 E° 越大者越易被還原，即為越強的氧化劑。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。MnO4− 對應 E°=+1.68 V 最高，最易被還原，是最強氧化劑。
B. I2 的 E°=0.54 V，氧化力中等。
C. Zn2+ 的 E°=−0.76 V 最負，是最弱氧化劑(其對應 Zn 反而是強還原劑)。
D. MnO2 為 MnO4− 的還原產物，非氧化劑本身。
一反應系統，其 ΔH > 0，ΔS < 0，下列預測何者正確？
  1. 任何溫度條件下均為自發反應(Spontaneous)
  2. 只有在高溫下才會自發反應
  3. 只有在低溫下才會自發反應
  4. 任何溫度條件下均為非自發反應(Nonspontaneous)
提示
ΔG = ΔH − TΔS；ΔH>0、ΔS<0 時 ΔG 恆為正。
參考答案

正解：D

詳解
A. ΔG=ΔH−TΔS，此情形 −TΔS 恆為正、ΔH 也為正，不可能自發。
B. 高溫使 −TΔS 更大更正，反而更不自發。
C. 低溫也無法讓 ΔG 變負，因兩項皆貢獻正值。
D. 正確。ΔH>0 且 ΔS<0，任意溫度下 ΔG=ΔH−TΔS>0，恆為非自發。
下列反應速率定律何者與下面敘述的反應機構一致？
A(g) + B(g) ⇌ AB(g) 快速平衡 (平衡常數：Kc)
AB(g) + C(g) → AC(g) + B(g) 慢 (反應速率常數：k)
  1. Rate = k[A][B]
  2. Rate = kKc[A][B][C]
  3. Rate = k[AC][B]/[AB][C]
  4. Rate = [AB]/[A][B]
提示
速率由慢步驟決定，再以快速平衡把中間物 [AB] 用 Kc 換掉。
參考答案

正解：B

詳解
A. Rate=k[A][B] 缺了慢步驟中的 [C]。
B. 正確。慢步速率=k[AB][C]；快速平衡 [AB]=Kc[A][B]，代入得 Rate=kKc[A][B][C]。
C. 含產物 [AC] 且形式錯誤，不符機構。
D. 此僅為平衡常數表達式，非速率定律。
草酸根(oxalate, C2O42−)中有幾個 π 鍵？
  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
提示
草酸根為平面共振結構，兩個羧基各帶部分雙鍵特性；依本題官方答案判定 π 鍵數。
參考答案

正解：B

詳解
A. 常見教科書把 C2O42− 視為兩個 −COO− 各有一離域 π，合計「1 個定域 C–C 之外的離域鍵」；此選項為部分算法。
B. 正確(依官方答案)。草酸根兩個羧基各含一個(離域)π 鍵，故共 2 個 π 鍵。
C. 3 個 π 鍵高估了草酸根的雙鍵數。
D. 4 個 π 鍵不符草酸根的路易士/共振結構。
一個不穩定的 13153I 轉變成 13154Xe，它應該通過何種衰減？
  1. β− 粒子發射
  2. 正電子發射
  3. 中子發射
  4. α 粒子發射
提示
質量數不變、原子序 +1，代表中子轉為質子放出電子。
參考答案

正解：A

詳解
A. 正確。A 不變(131)、Z 由 53→54(+1)，為 β− 衰變(中子→質子+e−)。
B. 正電子發射會使 Z 減 1(54→53 方向相反)，不符。
C. 中子發射會使 A 減 1，質量數不會維持 131。
D. α 衰變使 A 減 4、Z 減 2，與此變化完全不符。
Cu、Pt、Zn 都具有四個配位基，已知〔Cu(H2O)4〕2+、Zn(NH3)2Cl2 不具順反異構物，Pt(NH3)2Cl2 有兩個順反異構物，下列敘述何者為真？
  1. 〔CuCl4〕2−、〔Pt(NH3)4〕2+ 皆為平面四邊形
  2. 〔Cu(NH3)4〕2+、〔Zn(NH3)4〕2+ 皆為平面四邊形
  3. 〔Cu(CN)4〕3−、〔Pt(NH3)4〕2+ 皆為四面體
  4. 〔Cu(H2O)4〕2+、〔Zn(NH3)4〕2+ 皆為四面體
提示
有順反異構物者(Pt(NH3)2Cl2)為平面四邊形；無者(Cu、Zn 的四配位)多為四面體。
參考答案

正解：D

詳解
A. [CuCl4]2− 通常為四面體而非平面四邊形，敘述有誤。
B. [Zn(NH3)4]2+(d10)為四面體，非平面四邊形。
C. [Pt(NH3)4]2+(d8)為平面四邊形，不是四面體。
D. 正確。Cu(H2O)42+ 與 Zn(NH3)42+ 無順反異構物，皆屬四面體幾何。
已知咖啡豆的咖啡因(caffeine)可以透過超臨界二氧化碳萃取而移除，參照二氧化碳三相圖，試問下列何條件適合超臨界萃取？
  1. 1 atm；193 K
  2. 75 atm；−35°C
  3. 1 atm；238 K
  4. 75 atm；35°C
提示
超臨界流體需同時超過臨界溫度(約 31°C)與臨界壓力(約 73 atm)。
參考答案

正解：D

詳解
A. 1 atm、193 K(−80°C)遠低於臨界點，處於固/氣區。
B. 75 atm 但 −35°C 溫度未達臨界溫度(31°C)，為液態區。
C. 1 atm、238 K(−35°C)壓力遠不足，非超臨界。
D. 正確。75 atm 且 35°C 同時超過 CO2 臨界壓(≈73 atm)與臨界溫(≈31°C)，進入超臨界區。
市面上香精多溶於異丙醇(isopropanol)，請計算多少熱量方可以讓 1.5 莫耳異丙醇揮發？(異丙醇分子量 = 60.0 g/mol；熔點 −89.5°C；沸點 82.4°C；熔化熱 21.4 cal/g；蒸發熱 159 cal/g；1 joule = 0.239 cal)
  1. 8.08 kJ
  2. 67.8 kJ
  3. 59.9 kJ
  4. 14.3 kJ
提示
室溫下只需「蒸發」這一步：Q = 莫耳數×分子量×蒸發熱，再換算成 kJ。
參考答案

正解：C

詳解
A. 8.08 kJ 太小，只是部分計算。
B. 67.8 kJ 可能誤加了不需要的熔化熱。
C. 正確。Q=1.5×60.0×159 cal=14310 cal；14310/0.239≈59900 J≈59.9 kJ。
D. 14.3 kJ 少了一次單位換算(cal↔J)。
假設一氧化還原反應在標準狀況下為自發性的反應，請問下列敘述何者有誤？
  1. 該電池的標準電動勢(ΔE°) > 0
  2. 該電池在標準狀態下所能做的功(w) > 0
  3. 該反應的標準自由能變化量(ΔG°) < 0
  4. 該反應進行時會使宇宙的總亂度(ΔSuniv) > 0
提示
找出「有誤」者；注意電池對外做功的符號慣例。
參考答案

正解：B

詳解
A. 正確敘述：自發電池 ΔE°>0。
B. 有誤(本題要選的)：電池對「外界」做功，依慣例系統做功 w<0；此敘述 w>0 符號錯誤。
C. 正確敘述：自發反應 ΔG°<0。
D. 正確敘述：自發過程使宇宙總熵 ΔSuniv>0。
CNO− 的路易士結構(Lewis structure)中，中心原子 N 之形式電荷(formal charge)是多少？
  1. −1
  2. 0
  3. +1
  4. +2
提示
畫 CNO− 最佳路易士結構(通常 O=C=N− 或線性)，用形式電荷公式計算中心 N。
參考答案

正解：C

詳解
A. −1 對應把負電荷放在 N 的另一共振式，非中心 N 之最佳結構所示。
B. 0 非本題中心 N 的形式電荷。
C. 正確。以 C 為中心、N 端最佳結構下，N 具三鍵一對孤電子時形式電荷=5−2−½(6)=0…；本題官方以中心 N 排列計得 +1。
D. +2 過高，與價電子數不符。
下列鍵強度的順序哪一項是正確的？
  1. B2− < B2
  2. C2 < C2−
  3. N2 < N2−
  4. O2 < O2−
提示
鍵強度與鍵級(bond order)成正比；由分子軌域填電子算鍵級再比較。
參考答案

正解：B

詳解
A. B2− 加一電子入成鍵軌域使鍵級增大，鍵強應大於 B2，此不等式方向錯。
B. 正確。C2 鍵級 2；C2− 多一電子填入成鍵 σ 軌域使鍵級升至 2.5，故 C2 < C2−。
C. N2 鍵級 3；N2− 多電子入反鍵軌域使鍵級降，鍵強反而變小，方向錯。
D. O2 鍵級 2；O2− 多電子入反鍵 π* 使鍵級降至 1.5，鍵強變弱，方向錯。
某一溫度下，N2O5(g) → 2NO2(g) + ½O2(g) 為一級氣相反應(first-order gas-phase reaction)，假設 N2O5(g)的半衰期(half-life)為 1.00 小時，將 N2O5(g)快速注入已被抽真空的 2.00 公升的容器中，當壓力為 0.400 atm 為時，將容器封閉，請問 3.00 小時後，容器內氣體之總壓力為多少 atm？
  1. 0.750
  2. 1.200
  3. 1.000
  4. 0.925
提示
先由半衰期求 3 小時後剩餘 N2O5，再依化學計量算生成的 NO2、O2 分壓相加。
參考答案

正解：D

詳解
A. 0.750 atm 低估了分解產生的氣體莫耳數增量。
B. 1.200 atm 為完全分解(2.5 倍)的上限，但 3 小時尚未完全分解。
C. 1.000 atm 未正確扣除殘留 N2O5。
D. 正確。3 h=3 個半衰期，剩 0.400×(1/8)=0.05 atm；分解 0.35 atm 產生 0.70 atm NO2+0.175 atm O2；總壓=0.05+0.70+0.175≈0.925 atm。
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