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111年 高考三級 化學工程|歷屆考題全文(機器抽取)

111年公務人員高等考試三級考試暨普通考試化學工程類科歷屆試題,含國文(作文、公文與測驗)、法學知識與英文(包括中華民國憲法、法學緒論、英文)、儀器分析等 8 科。

共 8 份考卷|資料來源:依政府資料開放授權條款(OGDL)第 1 版利用,資料集:考選部歷屆試題(data.gov.tw dataset 170565),111 年。

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國文(作文、公文與測驗)

下載:題目 答案

111 年公務人員高等考試三級考試試題

類 科:各類科(除公職護理師、公職諮商心理師、公職食品技師、公職醫事檢驗師 及公職藥師外)

目:國文(作文、公文與測驗)

考試時間:

2 小時

座號:

※注意:禁止使用電子計算器。

代號:

30110

38410

頁次: 3

1

50

甲、作文與公文部分:甲、申論題部分:(

分)

 請以藍、黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上由左至右橫式作答,於本試題上作答者,不予計分。  不得於試卷上書寫姓名或座號。

一、作文:( 60 分)

AI ( Artificial Intelligence ,人工智慧)是當前最重要的科技潮流,不 但影響人類生活的各個層面,更引發職業被機器人取代的危機感。身 為公務人員,自然也難以避免此一潮流,必須面對 AI 帶來的種種變 化與挑戰。請以「 AI 時代公務人員應有的認知與素養」為題, 作文一篇,闡述你的理解與因應之道。

二、公文:( 20 分)

為鼓勵民眾閱讀及典藏書籍的興趣,活絡出版事業,全面帶動讀書 風氣並提升國家形象及軟實力,試擬國家圖書館發函某大學,將於 111 年 12 月 4 日起,舉辦一系列「臺灣閱讀節」活動,請師生、家 長踴躍參與,並附「 111 年臺灣閱讀節實施辦法」及活動海報。

乙、測驗部分:( 20 分)

代號:

1301

根據上文所述,其旨意與下列選項最接近的是:

欲窮千里目,更上一層樓

下列選項,最符合上文之意的是:

根據上文,下列選項最接近作者意旨的是:

代號: 30110

│ 38410 頁次: 3 - 3

根據上文,下列敘述何者正確?

根據上文,作者最想表達的是:

依作者之見,畫者「節節而為之,葉葉而累之」 ,其弊在於:

關於謝安對謝玄的教育方式,與下列何者形容最接近?

法學知識與英文(包括中華民國憲法、法學緒論、英文)

下載:題目 答案

代號:

3301

頁次: 4 - 1

111 年公務人員高等考試三級考試試題

科:各類科(除公職護理師、公職諮商心理師、公職食品技師、公職醫事檢驗師 及公職藥師外)

目:法學知識與英文(包括中華民國憲法、法學緒論、英文)

考試時間:

1 小時

座號:

※注意:

 本試題為單一選擇題,請選出一個正確或最適當的答案。

 政黨必須獲得百分之三以上之選票才能分配不分區席次

 原住民僅以山地原住民為限

 不論縣市人口多少,至少應選一人

 組成調查委員會,瞭解司法院執行預算之情形

依司法院釋字第

號解釋意旨,對於行政院院長非憲法上義務之辭職,總統之處理屬學理上所稱之下列

 政黨違憲解散

11

419

 外國人在外國犯刑法第 296 條之 1 之買賣人口罪

 當甲考上公務員高普考時,乙的房屋就不再續租給甲

about

surroundings

impeachment

frugality

counseling

capitalized

transmutations

請依下文回答第 41 題至第 45 題

In business or in daily life, when dealing with the things we know, we can plan accordingly and expect them to go as planned. However good business or personal plans may be, they can sometimes 41 because of unexpected events or circumstances, which are often called contingencies. Success sometimes reflects the number of calculated risks we are willing to take, both personally and professionally. That is why contingency planning is so important for it allows active risk management and 42 preparation rather than reactive decisions when faced with an emergency, which can result in failure.

In business a contingency, either externally or internally, is generally negative, and it may influence the financial health, professional image, or market share of a company. 43 , such unexpected development can likewise be a surprising windfall, for example, a giant order. Anything 44 that upsets a company's normal operation can hurt the company regardless of the possibility that the interruption is a direct result of a windfall. It should, therefore, be a normal part of the business planning process to 45 potential threats and opportunities. Seeing to this can ensure that specific contingency plans and resources are well-prepared to deal with them.

 hypothetical

 proactive

 In practice

 out of the blue

請依下文回答第

46

題至第

50

Before there were alarm clocks, how did people wake up at a specific time they wanted to in the morning? Since the Industrial Revolution began in the 1780s, people had been finding ways to make sure they got to work on time. Back then, a knocker-up, also known as a 'knocker-upper,' started as a profession to wake people up by knocking on their doors or windows.

Even though alarm clocks had been invented in 1787 by American inventor, Levi Hutchins, they were not yet available to the general public in Britain or Ireland. It was common for people in these places to hire knocker-ups to wake them up in the morning. Half a century after the invention of alarm clocks, Frenchman Antoine Redier patented an adjustable alarm clock in 1847. Still, mechanical alarm clocks were not cheap or widely available. Well into the 1920s, most workers in Britain would rather hire knocker-ups.

Knocker-ups used a variety of methods to wake up their clients. Some used a baton, or a short, heavy stick, to knock on the client's door. Some used a long and light stick made of bamboo to reach the client's window on a higher floor. Still others used a pea-shooter, through which small objects can be blown, to shoot dried peas at their clients' windows. Their job was to rouse the sleeping clients, and they certainly came up with creative ways to achieve this goal. Knockerups would not leave a client's door or window until they made sure that the client had been awaken.

There were large numbers of people carrying out the job, especially in large industrial towns such as Manchester. Knocker-ups were generally elderly men and women, but sometimes police officers would take on the job to earn extra income by performing the task during early morning patrols. But who woke the knocker-uppers? A tongue-twister from the time goes like this:

We had a knocker-up, and our knocker-up had a knocker-up And our knocker-up's knocker-up didn't knock our knocker up So our knocker-up didn't knock us up

'Cos he's not up.

By the 1950s, knocking up had gradually died out in most places due to the wide spread of electricity and affordable alarm clocks. Today, people merely read about anecdotes regarding how knocker-ups woke up their clients creatively or a fun tongue-twister like the one above.

儀器分析

下載:題目

官方不公布申論答案

代號:

37840

37940

頁次:

3 - 1

111 年公務人員高等考試三級考試試題

科:環境檢驗、化學工程

目:儀器分析

考試時間:

2 小時

※注意:

提示:對於 n 組數據對( x1,y1 ) , ( x2,y2 ) , … , ( xn,yn ) ,以線性迴歸法(最 小平方法)所得到的線性方程式為 y = mx + b ,其中直線的斜率 m ,及 y 截距 b ,可以下列算式求出:

座號:

二、某無鉛汽油的層析分析以下述的條件進行之。

管柱:管長 L=150 m ,內徑 ID = 0.25 mm ,塗覆薄膜厚度 df = 0.25  m , 非極性固定相為' PDH150' ,注射器之分離比 split ratio 為 100 : 1 ,溫度 T=200 o C ;火焰游離偵測器 FID ,溫度 T=200 o C ;管柱加熱箱 T=35 o C ; 攜行氣體為 He ;流速 u = 20 cm/sec ,管柱前端壓力為 2.5 bar ;注射體積 為 1  L 。

下表中,列出了在實驗溫度下,由層析圖所觀測之溶質溶解的自由熱焓 ( free enthalpy of dissolution )變化。

不同溶質的滯留時間( retention time ) tR ,根據訊號峰編號,表列如下:

(每小題 5 分,共 25 分)

 試計算管柱的流動相與固定相之兩相體積比例( phase ratio ) 。

提示: ⑴

由化學平衡的熱力學研究,可推導出以下的公式:  G 0 T = -RT ln KT ,其中  G 0 T 為絕對溫度 T 之下的自由熱焓 ( variation of free enthalpy ) , KT 為平衡常數, R 為氣體常數 ( 8.314 J/ ( mol-K ) ) ,及 T 為絕對溫度( K ) 。

N = 5.54 ( tR/  ) 2 ,其中 tR 及 

37840

37940

頁次: 3 - 3

提示:由簡諧振盪器模型,化學鍵的振動頻率  ,可以下式計算之:

 = 1/ ( 2  ) ( k/  ) 0.5

其中  為頻率( Hz ) , k 為力常數,  為還原質量,光速 c=3 × 10 8 m/s 。

V 1 ( mL ) 未知溶液 V E ( mL ) 校正溶液 燈源在正常功率模式下的吸收 度( Absorbance in normal power mode of the lamp ) 燈源在高功率模式下的吸收度 ( Absorbance in high power mode of the lamp )
10.0 0.0 0.276 0.075
10.0 10.0 0.367
10.0 20.0 0.453
10.0 30.0 0.542
10.0 40.0 0.629
總量 50 mL
溶質 2,3-dimethyl pentane ( 2,3- 二 甲基戊烷) 2,4-dimethyl pentane ( 2,4- 二甲基戊烷) 2-methyl hexane ( 2- 甲基己烷) 3-methyl hexane ( 3- 甲基己烷) Benzene (苯)
 G 0 308 ( kJ/mol ) -17.79 -16.80 -17.73 -18.05 -17.27
訊號峰編號 10 11 12 13 14
t R ( min ) 48.00 55.17 63.90 64.59 68.28

輸送現象與單元操作

下載:題目

官方不公布申論答案

代號:

37920

頁次:

1

1

111 年公務人員高等考試三級考試試題

科:化學工程

目:輸送現象與單元操作

考試時間:

2 小時

※注意:

 可以使用電子計算器。

單位換算: 1ft = 12 in. , 1in. =2.54 cm , 1poise = 0.0672 lb/ft . s , 1lb = 0.45359 kg , g = 32.174 ft/s 2 , 1lbf = 32.174 lb . ft/s 2 。

座號:

化學程序工業(包括質能均衡)

下載:題目

官方不公布申論答案

代號:

37950

頁次:

3

1

111 年公務人員高等考試三級考試試題

科:化學工程

目:化學程序工業(包括質能均衡)

考試時間:

※注意:

2 小時

 可以使用電子計算器。

座號:

四、四氯化碳的生產過程是經由一反應

假設此反應為不可逆,並且進行完全反應。整個生產流程如圖 2 ,試計算出: (每小題 12 分,共 24 分)

反應器

冷却器

壓縮機

分離器

2

Cl

冷卻器

CH4

500

kg

mole/hr

2,000

kg

mole/hr

7,500

kg

mole/hr

HCl Recycle

HCl

Product

CCl4 Product

(每小題 15 分,共 30 分)

水的熱容量( heat capacity ) = 1Btu/lbm°F

飽和蒸氣熱焓( 90wt% 3 CH OH , 71 ℃) = 581 Btu/lbm

飽和液體熱焓( 90wt% 3 CH OH , 71 ℃) = 72 Btu/lbm

飽和液體熱焓( 50wt% 3 CH OH , 85 ℃) = 540 Btu/lbm

飽和液體熱焓( 5wt% 3 CH OH , 95 ℃) = 171 Btu/lbm

飽和蒸氣熱焓( 300 ℉) = 910 Btu/lbm

圖 3 :甲醇純化的蒸餾塔

m

581Btu lb

T

H

m

72Btu lb

R

R

h

m

m

2000lb

hr

540Btu lb

50% CH3OH

50% Water

F

F

h

90% CH3OH

10% Water

D

m

171Btu lb

5% CH3OH

95% Water

B

B

h

F

= 2000lbm/hr

hF

= 540Btu/lbm

50%CH3OH

50%Wate

r

90%CH3OH

10%Wate

r

hB

= 171Btu/lbm

5%CH3OH

95%Wate

r

物理化學(包括化工熱力學)

下載:題目

官方不公布申論答案

代號:

37960

頁次:

2

1

111 年公務人員高等考試三級考試試題

科:化學工程

目:物理化學(包括化工熱力學)

考試時間:

2 小時

座號:

※注意:

 可以使用電子計算器。

不必抄題,作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上,於本試題上作答者,不予計分。 本科目得以本國文字或英文作答。

其中P為壓力, T 為溫度,R為氣體常數( gas constant ) =8.314 J . K -1 . mol -1 = 0.08314 dm 3 . bar . K -1 . mol -1 , Vm 為莫耳體積, a = 0.060 bar . dm 6 . mol -2 , b = 0.060 dm 3 . mol -1 ,該流體在理想氣體條件下的定體積 熱容為 ig C  =1.5R =12.471 J . K -1 . mol -1

設若外壓( external pressure )保持為 1.00 bar 條件下, 1.0 mol 該流體由 300 K , 1.00 dm 3 經冷卻膨脹至 1.00 bar 時系統體積為 10.00 dm 3 ,試求 系統最後溫度、熱交換量( heat ) 、作功量( work ) 、內能變化量( internal energy change )  U 。 ( 25 分)

試求該反應之反應級數 ( the order of reaction ) , 反應速率常數 ( the reaction rate constant )?( 25 分)

四、純物質 A 與純物質 B 的飽和蒸汽壓實驗數據如下

 試求物質 A 與物質 B 在溫度 360K 條件下的飽和蒸汽壓。 ( 10 分)

試求物質 A 在氣相中的莫耳分率?與氣液相平衡之平衡壓力? ( 15 分)

Time ( s ) 0 600 1200 1800 2400
[B] ( mol/L ) 0 0.089 0.153 0.200 0.230 0.312
T ( K ) sat A P ( kPa ) sat B P ( kPa )
340 80.0 50.0
380 150 110

有機化學

下載:題目

官方不公布申論答案

代號:

37970

頁次:

2

1

111 年公務人員高等考試三級考試試題

科:化學工程

目:有機化學

考試時間:

2 小時

※注意:

 禁止使用電子計算器。

一、請寫出下列英文名稱的化學結構(每小題 2 分,共 10 分)

二、請寫出下列反應的主要產物(請表示正確的立體化學) (每小題 5 分,共 50 分)

O

催化量

H2SO4, HO-NH2

O

O

MgBr

CO2(

固體

) ; H 3 O

O

n

Bu2 CuLi; H 3 O

CHO

CH2CN

NaOEt, EtOH

O

O

CO2H

H3 CO

SOCl2

O

CH3

CH3

催化量

H2 SO 4 , CH 3 OH

座號:

三、請寫出下列反應之反應機構(每小題 10 分,共 40 分)

CO2H

OH

H2SO4

O

O

H3 C

H3C

H3C

H3C

CH3

(Z)

CH3

H

H

OH

  1. (

i

Bu) 2 BH, THF

  1. 30% H 2 O 2 , NaOH (

水溶液

)

化學反應工程學

下載:題目

官方不公布申論答案

代號:

37980

頁次:

2

1

111 年公務人員高等考試三級考試試題

科:化學工程

目:化學反應工程學

考試時間:

2 小時

座號:

※注意:

 可以使用電子計算器。

其中 X 為轉化率( conversion ) 、 -rA 為反應速率。作為一專業化學工程 師,你的任務是設計一個串聯反應系統 [ PFR (前) - CSTR (後) 或 CSTR (前)- PFR (後)之串聯結構 ] 藉以最小化 PFR 與 CSTR 之總體積, 另外一個要求則是在第一個反應器出口的轉化率須為 0.4 ,至於在第二 個反應器出口的最終轉化率則須為 0.8 。

 f ( x ) dx (積分由下限 a 積至上限 b )

={[

b

a

/4]/3}[f

a

其中  x = ( b - a ) /4

( 25 分)

+4f a+

x

+2f

a+2

x

+4f

a+3

x

+f

b

]

三、一連鎖化學反應( chain reactions )機制如下:

 起始反應( initiation ) I  ki  2 R*  成長反應( propagation ) M  R*  kp  R*  終結反應( termination ) R*  R*  kt  P

其中起始反應、成長反應與終結反應皆為一基本( elementary ) 、不可逆 ( irreversible )化學反應, I 是起始劑、 R* 是自由基(亦即活性中心,在 反應過程中其濃度( CR* )可視為處於擬穩定狀態( pseudo-steady state ) , M 是單體反應物(其濃度為 CM ) , P 則是高分子產物。至於 ki 、 kp 與 kt 則分別為起始反應速率常數、成長反應速率常數與終結反應速率常數。  請推導成長反應速率式( -rp ) 。 ( 15 分)

X 0 0.2 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
-r A ( mol/m 3 -s ) 0.45 0.30 0.195 0.151 0.113 0.079 0.05
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