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96 指定科目考試化學科試題解析第壹部分:選擇題(佔78 分)一、單選題( 48 分)說明:第 1 至 16 題,每題選出一個最適當的選項,標示在答案卡的選擇題答案區。每題答對得 3 分,答錯或劃記多於一個選項者倒扣 34 分,倒扣到本大題的實得分數為零為止,未作答者,不給分亦不扣分。1. 為達到環境保護及永續經營的目的,化學反應中,反應物的原子,應儘可能全部轉化為產物中的原子。若要使下列反應:(式中的係數x, y,z 均為整數)符合環境保護及永續經營的要求,則(xy z)的最小數值為何?(A) 4(B) 5(C) 6(D) 7(E)8【標準答案】 B【概念中心】化學計量【命題出處】南一版高二物質科學化學篇(下)7-1 化學計量【試題解析】x 2,y1,z2,xyz 5【未來趨勢】 a. 再生能源 b. 酸鹼滴定23 題為題組化合物 A 2(g)與 B 2(g)反應生成 AB (g),其反應式如下:A 2(g)B 2(g)2AB (g)與 0.15 莫耳的化合物 B60 ,體積為 V 升將 0.30 莫耳的化合物 A2(g)混合在一溫度為2(g)的容器內,當反應達到平衡時,得0.20 莫耳的化合物 AB (g)。2. 試問 60 時,此反應的平衡常數為何?(A) 0.20(B) 1.0(C) 2.0(D) 4.0(E) 8.8【標準答案】 D【概念中心】平衡常數【命題出處】南一版高三化學(上)4-3 平衡常數 A 2(g)B2(g)2AB (g)0.300.150.100.100.200.200.050.20AB 20.202VKC A 2B 20.200.054.0V4a.b.3. A 2 (g) B 2(g) AB (g)2 A (g)2 B (g)A 2 (g)B 2(g)36 kJ86 kJAB(g)70 kJA(g)B (g)A 2(g)B 2(g)2 ABQ(g)Q kJ(A) 18(B) 35(C) 43(D)35(E)18A2 A (g)A 2 (g)36 kJ2 B (g)B 2(g)86 kJ7-1(1) 1(2) 1AB(g)70 kJA(g)B (g)(3) 1 2A 2(g)B 2(g)2 AB(g)Q kJQ 36 86 702 18 a. b.4. 1 1 atm(A) 3.60(B) 3.98(C) 4.17(D) 4.80(E) 5.201C 1-4PVP1V1P2V2P3V3P3.004.005.003.003.004.004.005.005.00P4.17atma.b.5. 三瓶沒有貼標籤的強酸,已知分別裝有濃鹽酸、濃硫酸及濃硝酸。試問下列哪一種物質,可以單獨鑑別這三瓶強酸?(A) 方糖(B)牛奶(C)金片(D)鉑片(E)銅片【標準答案】 E【概念中心】鹽酸、硫酸、硝酸【命題出處】南一版高二物質科學化學篇(下)10-3 鹵素、10-4 硫、10-5 氮【試題解析】濃鹽酸不與銅片反應,濃硫酸加熱可與銅片反應,產生無色SO2 氣體,濃硝酸直接與銅片反應,產生紅棕色NO2 氣體。【未來趨勢】 a. 沉澱分析; b. 物質分離6. 室溫下,將一大氣壓的NO (g)充滿於一體積固定的容器內,當加入O 2(g)時,容器內立即產生赤褐色的氣體NO 2(g)。若在加入 O 2(g)的過程中,維持容器的體積與溫度不變,且加入 O 2(g)的速率比 NO (g) 與 O 2(g)的反應速率慢,則下列圖中,哪一個最適合表示容器內混合氣體的總壓力( P)與所加入 O 2(g)體積( V )的關係?(A)(B)(C)(D)(E)【標準答案】 D(或 A 或 C)【概念中心】 a. PV nRTb. 限量試劑【命題出處】 a. 南一版高二物質科學化學篇(上)1-3 PV=nRTb. 南一版高二物質科學化學篇(下)7-1 化學計量【試題解析】 PV=nRT,Pn,用分壓代替莫耳數(1)開始之前段 O2 為限量試劑, 0x 0.52NO(g) O2(g) 2NO2(g)1x2x x2x1 2x02x總壓( 12x) 0( 2x) 1維持定值,所以為水平線(2)後段 NO 為限量試劑, y 0.52NO(g) O2(g) 2NO2(g)1y10.510y0.51總壓( y0.5) 1y0.51斜率 1,因此選 (D)註 1:若 O2 加入之體積若為限量試劑則選 (A)如第 (1)段所示註 2:若第 (1)段生成之 NO2 在雙聚合成 N2O4,總莫耳數減少則壓力下降,斜率為負,第 (2)段如上所示,斜率為正,則可選 (C)【未來趨勢】 a. 限量試劑; b. 產率計算7. 化合物 A (g)與 B (g)反應生成 C (g),其反應式如下:2A (g) 2B (g) 3C (g)(已知此反應的反應速率式可表示為rkA 2B )。王同學做了兩次實驗。第一次將化合物A (g)及B (g)各0.1 莫耳置於一個500 毫升的容器中反應。在相同的溫度下,做第二次實驗,將 0.2 莫耳的化合物 A (g)及 0.1 莫耳的化合物 B (g)置於一個 1000 毫升的容器中反應。試問第二次實驗的反應初速率為第一次的幾倍?111(A) 8(B)4(C)2(D)不變(E) 2【標準答案】 C【概念中心】反應速率【命題出處】南一版高二物質科學化學篇(下)7-2 化學速率【試題解析】 2A(g)2B(g)3C(g)2r kA Br1 k0.1 3 2 0.1 35001050010r2 k0.23 2 0.1 3100010100010r211r1 2 ,r2 2r1【未來趨勢】 a. 反應級數; b. 速率常數8. 表 1 為元素週期表的一部分,甲至戊表元素符號,其中甲的原子序為表 113。試問表 1 中,哪一個元素的原子半徑最小?甲乙(A) 甲(B) 乙(C)丙丙丁戊(D)丁(E)戊【標準答案】 B【概念中心】原子半徑【命題出處】南一版高二物質科學化學篇(上)3-3 週期表【試題解析】原子半徑大小:同週期,隨原子序增大而減小。同族,隨原子序增大而增大,選右上角之乙半徑最小。參考資料(半徑):甲( Al ) 125pm,乙( Si)110pm,丙( Zn)135pm,丁( Ga)130pm,戊( Ge)125pm【未來趨勢】 a. 游離能; b. 電負度9. 單層奈米碳管是一個由單層石墨所形成的中空圓柱型分子。圖 2 為無限奈米碳管的一部分,若按圖 2 所示的方式將單層石墨捲曲成一直徑為 1.4 奈米(或 1400 皮米)的奈米碳管,則沿圓柱型的圓周繞一圈,需要多少個六圓環?已知石墨中的碳碳鍵長約為 1.42 埃(或 142 皮米)(A) 14(B) 18(C) 22(D) 26(E) 30【標準答案】 B【概念中心】共價鍵長【命題出處】南一版高三化學(上)1-2 共價鍵【試題解析】 (a)(b)(c)不同角度可以捲得不同形狀之奈米碳管,今年指考考較易之圖 2(a)。六邊形邊長為 142pm, 1 個六圓環佔圓周之長度 1142 32249(pm)22 rn246,3.141400246n,n 17.9取整數 18另解:仔細看圖,可以算出半圈有 9 個六圓環,因此整圈需18 個。【未來趨勢】 a. 奈米粒子; b. 聚合物10.下列有關乙烷,乙烯,乙炔分子中碳碳鍵長的比較,哪一個是正確的?(A) 乙烷乙烯乙炔(B) 乙炔乙烷乙烯(C)乙炔乙烯乙烷(D) 乙烯乙烷乙炔 (E)乙烯乙炔乙烷【標準答案】 C【概念中心】共價鍵長【命題出處】南一版高三化學(上)1-2 共價鍵【試題解析】碳碳鍵長:單鍵(乙烷)雙鍵(乙烯)參鍵(乙炔)【未來趨勢】 a. 混成軌域; b. 鍵角大小11.圖 3 為一個容器內的液體與其蒸氣所形成平衡系統的示意圖。在定溫下,將活塞緩慢往上拉,整個過程中,一直使系統處於平衡狀態,當系統的體積達到 1V 時,液體全部消失。試問下列哪一個最能表示此系統的壓力隨體積變化的關係圖?圖 3(A)(B)(C)(D)(E)【標準答案】 A【概念中心】飽和蒸氣壓【命題出處】南一版高三化學(上)3-2 飽和蒸氣壓【試題解析】活塞往上移時,體積增大,水部分蒸發,直到達飽和蒸氣壓,只要水與水蒸氣兩相平衡,壓力為定值,因此開始為水平線,當液態水完全蒸發,水蒸氣單相時符合波以耳定律,體積增大,壓力減小,反比圖形,為雙曲線圖形之一支,故選 (A) 。【未來趨勢】 a. 三相圖; b. 超臨界流體12.有甲、乙、丙、丁、戊、己、庚等七杯各含 100 毫升濃度不等的鹽酸溶液,各溶液的 pH 值分別為 7.0、6.0、5.0、4.0、3.0、2.0、1.0。今將濃鹽酸逐滴滴入各溶液中,使各溶液的 pH 值,分別降為 6.0、 5.0、 4.0、 3.0、2.0、1.0、0.0。若用各溶液所需加入濃鹽酸的滴數對各溶液的編號作圖,則所形成的曲線,應接近下列哪一個?(A)(B)(C)(D)(E)【標準答案】 A【概念中心】 pH【命題出處】南一版高二物質科學化學篇(下)8-2 pH【試題解析】濃鹽酸約為 12MpH由 6,12V106(100 V),7V 8.310 6(100 V )( 100V100)655pH由 5,1010012V10(100 V), V 7.510 (100 V )6544pH由 4,1010012V10(100 V), V 7.510 (100 V )5433pH由 3,1010012V10(100 V), V 7.510 (100 V )4322pH由 2,1010012V10(100 V), V 7.510 (100 V )3211pH由 1,1010012V10(100 V), V 7.510 (100 V )21pH由 0,1010012V1(100V),V8.21V 依序約 10 倍增大,故選 (A)【未來趨勢】 a. 酸鹼滴定; b. 溶液配製13.圖 4 為氫原子結合成氫分子的位能變化圖。當二個氫原子逐漸接近時,電子與原子核相互吸引,導致其位能逐漸降低,直至位能最低時( 432kJ mol),形成最穩定的氫分子。氫分子的鍵能即為 432kJmol,而此時氫原子核間的距離 ( 0.74 埃),即為氫分子的鍵長 。當二個氫原子更接近時,因原子核間的斥力大增,其位能亦急速增高。下列有關 2 Cl、2 Br、2 I 等分子形成過圖 4程中,位能變化的相對關係圖,何者正確?(A)(B)(C)(D)(E)【標準答案】 E【概念中心】共價鍵【命題出處】南一版高三化學(上)1-2 共價鍵【試題解析】一般鍵長愈短,鍵能愈大,此題在規則內。鍵長: H2Cl2 Br2 I2 ,因此鍵能: H2Cl2Br2I2 故選 (E)。【未來趨勢】 a. 鍵能大小; b. 熔點高低14.PbI 2(s)將( K sp7.1109)溶於 0.1 公升水中,直至溶液飽和時,其Pb2 (aq)與 I (aq)離子濃度隨時間變化的關係如圖 5。若在 T 時間時,將上述飽和溶液加入一 0.1 公升, 1.0M 的 NaI (aq)溶液中。試問:下列哪一個最適合表示 T 時間後, Pb2 與 I 隨時間改變的關係圖?(A)(B)(C)圖 5(D)(E)【標準答案】 C【概念中心】勒沙特列原理【命題出處】南一版高三化學(上)4-4 勒沙特列原理【試題解析】 PbI 2(s)Pb2 (aq)+2I (aq)加入 NaI,平衡係中之I 增加,因此 QspKsp,平衡左移,I 與 Pb2 2: 1 下降,直到I 2 Pb2 K sp,因此選 (C)【未來趨勢】 a. 弱酸解離平衡; b. 緩衝溶液15 16 題為題組王同學取 2.00 克的柳酸(分子量 138)與 4.00 毫升的乙酐(分子量 102,比重 1.08),在濃硫酸的催化下反應,所得產物經純化、再結晶及烘乾後,得到 1.80 克的阿司匹靈。柳酸與乙酐反應生成阿司匹靈的反應式如下:15.下列哪一個化合物也可與柳酸反應生成阿司匹靈?(A) 氯乙烯(B) 乙醇(C)乙胺(D) 溴乙烷(E)乙醯氯【標準答案】 E【概念中心】官能基【命題出處】南一版高三化學(下)7-2 官能基【試題解析】【未來趨勢】 a. 對苯二甲酸製備; b. 醇類氧化16.試問王同學在本實驗所得的產率為何(%)?(A) 35(B) 47(C) 52(D) 69(E) 78【標準答案】 D【概念中心】產率【命題出處】南一版高二物質科學化學篇(下)7-1 化學計量【試題解析】 (1)先決定限量試劑,係數比1: 1,莫耳數較少者為限量試劑2.004.001.08138 102,柳酸為限量試劑2.00W(2)阿斯匹靈(分子量180)理論產量:138 180 , W=2.611.80(3)產率 2.61 100 %60 %【未來趨勢】 a. 清潔劑; b. 有機物分離二、多選題( 30 分)說明:第 17 至 22 題,每題各有 5 個選項,其中至少有一個是正確的。選出正確選項,標示在答案卡之選擇題答案區。每題 5 分,各選項獨立計分,每答對一個選項,可得 1 分,每答錯一個選項,倒扣 1 分,倒扣到本大題之實得分數為零為止,整題未作答者,不給分亦不扣分。17.常溫下,已知硫酸鈣與硫酸鋇的溶度積常數(K sp)分別為 2.510 5 和 1.71010。則下列有關溶液的敘述,哪些是正確的?(A) 硫酸鈣在純水中的溶解度為 5.010 3 M(B) 硫酸鈣在 0.10 M 氯化鈣溶液的溶解度為 2.510 4 M(C)硫酸鋇在 0.01 M 氯化鋇溶液的溶解度為硫酸鋇在純水中溶解度的一半(D) 將 50 毫升 0.01 M 氯化鋇溶液,加入 50 毫升 0.01 M 硫酸鉀溶液,會有沉澱產生(E)若將 0.05M 硫酸鉀溶液,逐滴加入一100 mL 含 0.01 M 氯化鋇及 0.01 M 氯化鈣的混合水溶液中,則會先產生硫酸鋇沉澱【標準答案】 ABDE【概念中心】平衡常數【命題出處】南一版高三化學(上)4-3 平衡常數22s2 K sp,sKsp 2.5105 5.0103(M)(B) CaCl2( aq) Ca2 (aq)2 Cl( aq)0.100.20CaSO22Ca(aq)SO( aq)4(s)40.100 xx x( 0.10x)x( 0.10x)x2.5105,0.10 x 0.10x 2.510 5,x2.5104 (M)(C)硫酸鋇對水溶解度:s2K sp,s1.710 10 1.310 5硫酸鋇在 0.01 M 的 BaCl2 中之溶解度為 y20.100.02BaSO4(s) Ba2 ( aq) SO42( aq)0.01 y yy( 0.01y) y( 0.01 y) y 1.710 10 ,0.01 y 0.01y 1.710 10, y 1.710 81.71081.3103151.3102(D) 等體積混合,濃度減半Ba2 0.005 M SO4 2 0.005 MQsp0.0050.0052.510 51.71010(K sp),有沉澱生成(E) QspK sp,則有沉澱20.011.7101028BaSO4:SO4,SO4 1.710,先沉澱CaSO:SO252 30.012.510,SO4 2.51044【未來趨勢】 a. 同離子效應; b. 溶解平衡18.某些只含 C、 H、O 三種元素的有機化合物,當一莫耳的該化合物完全燃燒時,所需氧的莫耳數及所產生水的莫耳數,均與一莫耳的甲烷完全燃燒時相同。試問下列化合物中,哪些能滿足上述條件?(A) HCOOH(B) 3HCOOCH(C) 3CHCOOH(D) 25CHCOOH(E) 22HC(COOH)【標準答案】 BCE【概念中心】化學計量【命題出處】南一版高二物質科學化學篇(下)7-1 化學計量【試題解析】 CH 42 O2 CO22H2O1(A) HCOOH 2 O2CO2 H2O(B) HCOOCH 32 O2 2 CO22 H2O(C) CH3COOH2 O22 CO22 H2O7(D) C 2H5COOH 2 O23 CO23 H2O(E) H2C(COOH)22 O23 CO22 H2O 【未來趨勢】 a. 氧化劑; b. 酸鹼定義19.已知三個相同材質的汽球,分別裝有等莫耳數的H2、He、CH4 等三種氣體。假設這些氣體均為理想氣體,則在標準狀態下,對汽球內三種氣體的敘述,哪些是正確的?(A) H 2 的壓力為 He 的 4 倍(B) H 2 汽球內的原子數為 He 汽球內原子數的 2 倍(C)當 H2 汽球內的 H2 逸散出 50 %時,則在同一時間,約有 35 %的 He 從 He 汽球內逸散出來(D) He 的逸散速率為 CH4 的 2 倍(E) CH4 的密度(克升)為 He 的 4 倍【標準答案】 BCDE【概念中心】擴散速率【命題出處】南一版高二物質科學化學篇(上)1-5 擴散速率【試題解析】 (A) 1: 1(相等)(B) 12: 1=2:1(H2:He)(C) r1,50 %:x1 :1 ,x35 %M24(D) r1, 1: 12:1(2 倍)M416(E) PM dRT,d M, 16:44:1(4 倍)【未來趨勢】 a. 濃度換算; b. 拉午耳定律20 21 題為題組化石燃料是現今地球上最主要的能源,一般火力發電廠利用燃燒反應,將化學能轉變為熱能,用來推動發電機以產生電能。但是使用這種方式,最有效率的發電廠也僅能轉換約 40%的化學能為電能。若能利用電化學方法,直接將化學能轉變為電能,將更有效率,燃料電池即以此種方式產生電能。氫氧燃料電池與甲烷燃料電池所需半反應的標準還原電位如下:O2(g) 4 H 4e2 H2O( )E?1.23 VCO2(g) 8H 8e CH4(g) 2 H2O( )E?0.17 V2H(aq)2e H2(g)E? 0.0 V燃料電池對外所能做的最大電功為:W nFE?,其中: W 為電功,單位焦耳F 為法拉第常數,等於96500 庫倫莫耳E?為電動勢,單位伏特( V )n 為燃燒一莫耳氫或甲烷所轉移的電子莫耳數20.下列有關氫氧與甲烷燃料電池的敘述,哪些是正確的?(A) 每產生 1.0 莫耳的水,兩種電池都需要轉移 2.0 莫耳的電子(B) 甲烷燃料電池的電動勢為 1.40 V(C)氫氧燃料電池的電動勢為1.23 V(D) 甲烷燃料電池每消耗 1.0 莫耳的甲烷,可以產生 W 409 kJ 的電功(E) 氫氧燃料電池每消耗 1.0 莫耳的氫氣,可以產生 W 237 kJ 的電功【標準答案】 CE【概念中心】標準還原電位【命題出處】南一版高三化學(下)6-2 標準還原電位【試題解析】 O2(g)4 H 4e 2 H2O( )CO2(g)8H 8e CH4(g)2 H2O( )H2H 2e2(g)(aq)氫燃料電池:1 23 (1)12 O2 ( g) 2 H 2e H2O( ))H2 ( g) 2H ( aq) 2e1H2( g) 2 O2 (g) H2O( )E? 1.23 V 1E?0.17 V 2E? 0.0 V 3E?1.23 VE?0.0 VE?1.23V2.0 莫耳電子轉移1甲烷燃料電池:1 2 2 (1)2( g)2( )E?1.23 V2O8 H8e4H O) CH4( g)2H2 ( )2( g)8HE? 0.17 VOCO 8eCH 4( g)2O2(g)CO2( g) 2H2O( )E? 1.06V8.0 莫耳電子轉移(A) 氫燃料電池: 2.0 莫耳電子轉移甲烷燃料電池: 4.0 莫耳電子轉移(B) E? 1.06V(C) E? 1.23V(D) W ( 8.0)965001.06=818320(J)=818(kJ)(E) W( 2.0)965001.23=237390(J) = 237(kJ)【未來趨勢】 a. 電解反應; b. 電解計量21.燃料電池能量轉換的最大可能效率為 W H?,其中 H?是燃料的莫耳燃燒熱。已知氫氣與甲烷的莫耳燃燒熱分別是 286 kJ mol 與 890 kJ mol,則下列有關氫氧與甲烷燃料電池的能量轉換與其效率的敘述,哪些是正確的?(A) 燃料電池的能量轉換效率比傳統發電機高(B) 氫氧燃料電池的最大可能效率為 83 %(C) 甲烷燃料電池的最大可能效率為 92 %(D) 兩種燃料電池的最大可能效率均超過 90 %(E) 每單位質量的氫氧燃料電池的最大可能效率比甲烷燃料電池高【標準答案】 ABCE (或 ABC )【概念中心】電池電位【命題出處】南一版高三化學(下)6-2 電池電位【試題解析】 (A) 如文章所說效率高出很多,因此燃料電池可能為將來汽車能源之主流(B) W 237(kJ), H 286(kJ)237286 83 %(C) W 818(kJ), H 890(kJ)818890 92 %(D) 83 %90 %,92 %90 %(E)最大可能效率是以1 莫耳之電功: 1 莫耳燃燒熱為定義若定義為 1 克之電功: 1 克燃燒熱 83 %: 92 %(沒變)若定義為 1 克之電功: 1 莫耳燃燒熱83 %92 %2: 1683%92%則216題意不清,因此 (E)選不選均給分【未來趨勢】 a. 生化柴油; b. 乙醇製備22.鐵生鏽是常見的氧化還原反應。反應中,鐵氧化為Fe2 (aq),而氧還原與水反應生成OH(aq)。Fe2 (aq)的檢驗可由 Fe2(aq)與 K 3Fe(CN)6(aq)反應呈藍色而得知;而OH(aq)的檢驗,可由 OH (aq)遇無色的酚 呈紅色而得知。實驗初始時,王同學將左鐵棒的上、下兩端各聯上一鋅片,而在右鐵棒中段聯上一銅片(如實驗初始圖),王同學將此二者靜置於含有 K 3 Fe(CN)6 (aq)及酚 的混合膠質溶液中,經一段時間後,發現圖中的甲、乙、丙、丁、戊、己等六區均有變化,則下列各區的變化,哪些是正確的?(A) 甲區呈現藍色(B) 乙區呈現紅色(C)丙區呈現藍色(D) 丁區產生鐵()離子 (E)戊區產生銅()離子【標準答案】 BD【概念中心】金屬離子化傾向【命題出處】南一版高三化學(下)6-3 金屬離子化傾向【試題解析】還原力: ZnFeCu(1) Zn 與 Fe 接觸, Zn 為陽極, Fe 為陰極陽極: ZnZn2 2e ,陰極: 2H2O2e H22OH(2) Cu 與 Fe接觸, Fe 為陽極, Cu 為陰極陽極: FeFe2 2e,陰極: 2H2O2e H22OH(A) 甲區: ZnZn2 2e3Zn2 2Fe(CN)6 3 Zn3 Fe(CN)6 2(白色)(B) 乙區: 2H2O2e H22OH ,OH 使酚 呈紅色(C)丙區與甲區相同,白色(D) 丁區: Fe Fe2 2e(E)戊區: 2H2O2e H2 2OH【未來趨勢】 a. 氧化還原; b. 電化電池第貳部份:非選擇題(佔22 分)說明:共有三題,都要用較粗的黑色或藍色的原子筆、鋼珠筆或中性筆書寫。答案必須寫在答案卷上,並於題號欄標明題號(一、二、三)與子題號( 1、2 ),作答時不必抄題。計算題必須寫出計算過程,最後答案應連同單位劃線標出。每大題的題分標示於題前。一、本題共 8 小題,每小題各1 分,其答案需從下列15 種氣體選取,而且必須以()內的 A、B、C 代號回答。(A) NH 3(B)N2(C) N2O3(D) N 2O5(E) NO2(F) O2(G)CO2(H) C2H2(I) HF(J) F2(K) HCl(L) HBr(M) HI(N) H 2S(O) SO21. 哪一個氣體溶於水後,呈鹼性?2. 哪一個氣體通入含有鉛離子的溶液即產生黑色沉澱?3. 哪一個氣體通入澄清的氫氧化鈣溶液即產生白色沉澱?4. 哪一個氣體溶於水後,其成分之一的元素,會呈現兩種不同的氧化數?5. 哪一個無機物的氣體,沒有腐敗的蛋臭味,溶於水呈酸性,能使過錳酸鉀的硫酸溶液褪色?6. 哪一個氣體分子,其孤對電子數最少?7. 哪一個氣體可作為燃料,與氧燃燒可得高溫的火焰?8. 氫鹵酸之外,哪些氣體溶於水後,呈強酸性(只寫出一種)?【標準答案】 1.A 2.N3.G4.E5.O(或 C)6.H 7.H 8.E(或 D)【概念中心】非金屬元素【命題出處】南一版高二物質科學化學篇(下)chap10【試題解析】 1. NHH ONHOH4322. H2SHSHHSS2HPb2 S2 PbS(黑色沉澱)3. CO2Ca(OH)2CaCO3(白色沉澱)註:加少量 SO2,也有可能得 CaSO3(白色沉澱)4. 3NO2 H2 O 2HNO3 NO(劃線之 N 氧化數依次為 5, 2)5. SO2H2O H2SO326H25SO423H2O2MnO45SO3 2MnMnO4(紫色) Mn2 (淺粉紅色)註: N2O3 溶於水亦成酸性 HNO2, HNO2 具還原力可使 KMnO4 褪色6. HCCH 沒有孤對電子7.乙炔氧燄可燒斷鋼板8. 3NO2 H2 O 2HNO3 NO, HNO3 強酸N2O5 H2 O2HNO3, HNO3 強酸註: N2O5 為固體【未來趨勢】 a. 金屬化合物; b. 晶體計算二、本題共 4 小題,每小題各2 分,其答案需從下列15 種有機化合物選取,且必須以(內的 A 、B、 C 代號回答,並寫出其正確的中文名稱。)(A)(B)(C)(D)CH3(CH2)4CHO(E)CH3COOC2H5(F)(G)(H)(I)CH3(CH2)CH2OH(J)CH3CH2CH2N(CH 3)2CH3COCH3(K)(L)(M)(N)(O)1. 哪一個化合物可與二鉻酸鉀溶液反應生成酮類?(寫出代號與其正確的中文名稱)2. 哪一個化合物可與多侖試液反應得銀鏡?(寫出代號與其正確的中文名稱)3. 哪一個化合物具有最高的熔點?(寫出代號與其正確的中文名稱)4. 哪一個化合物可以有反式異構物?(寫出代號與其正確的中文名稱)【標準答案】 1. L 環戊醇【概念中心】官能基2.E己醛3. G 苯甲酸4. O 順-2-庚烯【命題出處】南一版高三化學(下)7-2 官能基【試題解析】 1.環戊醇為二級醇被氧化為酮2.醛有銀鏡反應之特性3.苯甲酸分子間有氫鍵,因此熔點較高4.【未來趨勢】 a. 醯胺; b. 蛋白質三、本題共 3小題,每小題各 2 分。的平衡反應式如右: CaCOCaOCOCaCO分解為 CaO與 CO2(g)3( s)( s)2( g)3( s)( s)已知 850時,此反應的平衡常數K 1.21(以 atm 表示)。試回答下列問題:p1. 取 1.0 莫耳的 CaCO3( s) 置入一體積為 10.0 公升的容器後,將容器抽至真空,並將容器加熱到 850 。在此溫度下,當反應達平衡時,容器內氣體的壓力應為幾大氣壓( atm )?2. 承上題,定溫下( 850 ),將容器體積減為 5.0 公升,並加入 1.35 atm 的氮氣,當反應再度平衡時,容器內氣體的壓力應為幾大氣壓( atm)?3. 承第 1 小題,定溫下( 850 ),再加入 0.1 莫耳的 CaO(s)於容器中,當反應再度平衡時,容器中的 CaCO3 (s) 與 CO2( g) 莫耳數應如何變化?(以增加、減少、不變的方式表示)【標準答案】 1. 1.21 atm2. 2.56 atm3. CaCO3(s):不變, CO2(g):不變【概念中心】平衡常數【命題出處】南一版 高三化學(上) 4-3 平衡常數【試題解析】 1. CaCO()CaO) CO( )K =P=1.21 atm3(pCO2ss2 g先設 1.0 莫耳 CaCO3 完全分解CaCO(s)CaO(s)CO2(g)1.01.0 1.01.01.01.0CO21.00.082(850273)9.2(atm)P10超過 K p,平衡左移至壓力為1.21 atm為止達平衡,因此壓力為1.21 atm2. 體積減半瞬間, CO2 壓力加倍為 2.42 atm,亦超過 K p,平衡左移至壓力為 1.21 atm 為止達平衡,之後加入之氮氣不與系統內物質反應,總壓等於各分壓之總和:PPCO2PN 21.21 1.352.56( atm)3. 加入之 CaO(s)不影響 CO2 之壓力,因此平衡不移動, CaCO3(s)與 CO2(g) 莫耳數均不變【未來趨勢】 a. 勻相平衡; b. 平衡移動考題分析 :一、今年考題共 25 題,其中單選 16,多選 6,非選擇 3。這幾年化學考科的總題數維持在 25 題 左右,題數適中,只要正常學習、正常作實驗以及正常寫作業與寫報告之學生,應可在時間內解答完畢。二、今年考題之概念之配分如下表:標準還原電位化學計量15分11分平衡常數14 分化學熱3 分氣體5 分非金屬11 分反應速率3 分週期表3 分共價鍵9 分飽和蒸氣壓3 分pH3 分勒沙特列原理3 分官能基11 分分壓3 分限量試劑3 分三、綠色化學已經成為主流,例如單選第1 題,只有單一產物之製程,可以省去分離副產物之工作。 2021 之燃料電池,能量轉換率愈高,相對更有效率,同時亦可降低廢熱。四、今年考題第6 題,設計良好,應有不錯之鑑別力,但為了各種可能,單選題只有5 個選項竟然有 3 個答案均給分,得分機會大增,對放棄作答者不太公平。五、今年考題第9 題,奈米碳管結合數學,奈米碳管由石墨製得時有幾種不同角度之結構,今年考相對簡單之計算,但有些學生想得太複雜,不敢下手解題,有點可惜,有另外的同學仔細觀察圖片,看出半圈有9 個六圓環,因此推出圈需要18 個六圓環。六、今年考題第21 題,題幹之燃料電池轉換的最大可能效率為1 莫耳之電功: 1 莫耳燃燒熱為定義,但是題目選項中之單位質量之燃料電池轉換的最大可能效率,似乎與定義不合,若考單位質量之燃燒熱,或單位質量之電功,較合理。否則考場中分秒必爭,浪費不少心力。七、整體而言,今年考題,難易適中,命題頗具巧思,值得喝采,只是事關幾萬考生,有些瑕疵亦有必要指出,第23 題 A 2 與 B2 應為元素,不是化合物。第9 題 pH 為 7.0 之鹽酸,當然可以視為 6.99 進位而成,總是又浪費細心同學不少心力 ,此點不考,只考 6,5,4,3,2,1 分別降至 5,4,3,2,1,0 較無爭議。八、非選擇之 N2O5 為固體, N2O3 並非安定氣體,且在高中教科書很少提到,可能不適合用來考高中學生。九、除了課本之外多讀科學性報導與雜誌,擴展化學背景,有利於解出日益增多之閱讀測驗形式的考題。十、與往年一樣,今年化學考題經過逐題詳解與分析,南一版教材均能涵蓋考題範圍,因此只要熟讀南一版教材,就可以在年年競爭劇烈的學測與指定考試中取得好的成績。
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