考試代碼及時間:
WCH12/01,2020年10月9日
01.
C。考察物質enthalpy change of atomisation 和bond energy的定義,尤其需要注意定義中初始狀態和結束狀態以及單位摩爾所帶來的正負號和倍數關係。
E(Cl-Cl) 為1 mol Cl-Cl被打破,從1mol Cl₂(g)生成 2 mol Cl(g), enthalpy change of Cl為 1/2 mol Cl₂(g) 生成 1 mol Cl(g)。所以兩個過程正負號相同但enthalpy change of Cl 是已知量的 1/2。
02.
A。考察enthalpy change的正負號對應吸熱還是放熱,溫度升高還是降低。
03.
D。考察水和冰裡H鍵特性,D為ion-dipole interaction。
04.
D。考察有機物中決定boiling point的因素,題中是同一種homologous所以分子間作用力類型相同,並且同樣數量的C的,所以C鏈結構決定boiling point,branch越多,接觸點越少,分子間作用力越少,boiling point越低。
05.
a) B。考察基礎反應類型,H₂O₂裡的O化合價同時升高和降低。
b) B。考察stoichiometry,molar volume相關計算,注意單位轉化和對應的物質。nH₂O₂: no₂ =2:1, no₂= Vo₂/ Vm
06.
A。考察通過元素電荷守恆配平方程,並不需要使用Cr的化合價變化情況。左邊7個O所以z為7,x為14,y為6。
07.
D。考察化合物中所有元素化合價相加為0,以及化合價和角標的關係,K為group I,所以化合價為+1。
08.
a) B。考察flame test金屬和對應顏色,以及nitrate熱分解規律。red可能是Li⁺/ Ca²⁺/ Sr²⁺,Li和group II所有金屬的nitrate都可以熱分解出NO₂。
b) A。考察NO₂的無機鑑定,紅棕色酸性氣體,使litmus變紅。
09.
A。考察F⁻的和濃硫酸的氧化還原反應,以及X⁻的還原性變化規律,F⁻還原性最低不會和濃硫酸發生redox。
10.
a) B。考察enthalpy profile中enthalpy change定義(反應物指向生成物)。
b) C。考察activation energy定義(反應物指向能量最高點),注意題目問的是逆過程,反應物為P
c) C。考察Hess’s law在profile的應用,箭頭向上為正值,向下為負值。v+x = 0, A錯;w-x = u,B錯;u-v = w,D錯。
11.
a) B。考察stoichiometry,molar volume,molar mass,limiting reagent相關計算。8.43g MgCO₃,為0.1mol,nMgCO₃: nHCl =1:2, 所以HCl 為limiting reagent,nCO₂: nHCl =1:2,生成 0.05mol CO2,VCO₂= nCO₂ x Vmo
b) B。考察反應速率,生成物V-t圖,上升但斜率下降。
c) A。考察反應速率,rate-t圖,隨著反應進行,反應物濃度降低所以反應速率會降低,只有A符合該特徵。
12.
a) D。考察有機物命名,E/ Z判斷標準,functional group的locant選取標準。C=C兩端priority高的group在異側為E,以-OH所在位為基準,C=C在5號位。
b) A。考察C=C加成反應。
c) C。考察R-OH製備R-Cl的reagent,需要注意該reagent不能與C=C發生反應。
13.
a)
ⅰ) 考察Hess’s cycle及元素配平,因為下方為oxides,所以由enthalpy change of combustion推 enthalpy change of reaction,
• 箭頭向下指向oxides,生成 3CO2 + 4H2O。
ⅱ) Hess’s cycle需要enthalpy change of combustion,但題目提供的是enthalpy change of combustion,考察氧化物生成晗和對應單質燃燒晗的關係,H2O的生成晗可直接替代H2的燃燒晗,CO2的生成晗可直接替代C的燃燒晗。
• △H= 3x(-393)+4x(-285.8)-(-2219) = -103.2kJ mol-1
b)
ⅰ) 找alkane結構上的規律
• chain increase by 1 -CH2 unit,
• each -CH2 release same amount of energy。
ⅱ) 連結alkane的physical state和enthalpy change,因為燃燒時液體會發生氣化,所以燃燒焓會受到影響。
• pentane is a liquid, so energy is needed to turn it into gas,
• therefore increase in enthalpy change of combustion of from butane to pentane is less.
ⅲ) 考察分子間作用力之London force及其影響因素
• alkanes are non-polar, only have London force;
• London force increases as total number of electrons increases;
so during the boiling process, more energy is needed to overcome the intermolecular force.
14.
a) 考察CO2和Ca(OH)2的基礎反應,狀態符號佔分
• CO2(g)+Ca(OH)2(aq) —> CaCO3(s)+H2O(l)
b) 考察酸鹼滴定計算
• nHCl =0.05x 23.4x10-3 = 1.17x10-3 mol
• nCa(OH)₂ : nHCl = 1:2
nCa(OH)₂ = 5.85x10-4 mol
• mCa(OH)₂ = 5.85x10-4 x74.1 = 0.0433 g
• [Ca(OH)₂] = m/V = 0.0433/ 25x10-3 = 1.73 g dm-3
c) 考察group II hydroxide 溶解度變化趨勢
• Mg(OH)2 is less soluble than Ca(OH)2,
so less amount of Mg(OH)2 in the solution, less acid is needed to get it neutralised, hence smaller titre.
15.
a) 考察通過化合價判斷redox
• Ag: 0 —> +1 increase in o.s. Ag is oxidised
• N: +5 —> +4 decrees in o.s. HNO3 is reduced
b)
i) 考察通過實驗方式求enthalpy change,Q= mc△T , △H= -Q/n, c= n/V, 需要額外注意kJ到J,cm3到dm3的單位轉化。
c= -mc△T/△H/V = -(50x4.18x5.2)/(36.1x103)/ (50x10-3) = 0.602 mol dm-3
ⅱ)考察stoichiometry, molar mass, concentration相關計算
c=n/V=m/M/V= 5.96/(107.9+79.9)/ (50x10-3) = 0.635 mol dm-3
ⅲ) 考察enthalpy change 和precipitation實驗的誤差分析
• A: heat loss, Q recorded is less than actual value
• B: solid produced is not dried, mass of solid is larger than actual value
16.
a) 考察基礎有機反應試劑,條件和反應類型