申論 1固體的鐵被氧化後成為氧化鐵，其化學反應如下，4Fe + 3O2FeO(s)2(g) 23(s)請使用以下表列的數據，㈠計算出上述反應在25℃下之標準自由能(ΔG0)。（10 分）㈡計算出上述反應在25℃下之反應平衡常數。（5 分）㈢請解釋上述反應在25℃下是否為一自發性反應。（5 分）物質 ΔH0(kJmol-1) ΔS0(JK-1mol-1)fFeO-8269023(s)Fe 0 27(s)O0 2052(g)（R＝8.3145 JK-1mol-1；計算時請注意單位）
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申論 2有一物質A其起始反應濃度為[A]，經過一段反應時間(t )之後，其濃度降為[A]，假設此反應為一級反應，其反應速率常數為k：（15 分）㈠請利用積分方式，由反應速率定律式，推導出反應時間與濃度變化關係。㈡請推導出此反應之半生期t與反應起始濃度之關係。1/2
申論 3將2 莫耳之單原子理想氣體，從狀態A（壓力 = 2atm，體積 = 10L），改變至狀態B（壓力 = 2atm，體積 = 30L），之後又改變至狀態C（壓力 = 1atm，體積 = 30L）。請分別計算出經由A→B 及B→C 兩個不同路徑，其功（work; W）、熱量（heat; q）、內能（internal energy;ΔE）及焓（enthalpy;ΔH）的值。（20 分）（請以焦耳J作為單位; 1L⋅atm=−101.35J; R＝8.3145 JK-1mol-1）
申論 4已知一氧化碳與氫氣反應可生成甲醇；CO + H → CHOH，假設在25℃下，(g)2(g)3(l)將3 大氣壓的氫氣和5 大氣壓之一氧化碳混合後去產生甲醇：㈠在此狀態下（尚未到達平衡），計算此時反應之自由能(ΔG)為多少？（10 分）㈡在此狀態下，是否為自發性反應，請解釋。（5 分）()ΔG0=−166J， ΔG0=-137Jf[CHOH]f[CO]
申論 50.9mol 的氧氣，在25℃、一大氣壓下加熱，而最終共加入500J 的熱量。㈠請計算出在固定體積下，加熱後，氣體的溫度為何？而內能(U)的變化為何？（10 分）㈡請計算出在固定壓力下，加熱後，氧氣的溫度為何？而內能(U)的變化為何？（10 分）（請注意：氧氣為雙原子分子；R＝8.3145 JK-1mol-1）年公務人員高等考試三級考試試題代號：類 科： 化學工程科 目： 物理化學（包括化工熱力學）
申論 6請簡短的解釋下列之名詞：（每小題2 分，共10 分）㈠石墨烯（graphene）㈡超導體之臨界溫度（superconductor critical temperature）㈢半導體之能隙（band gap）㈣超臨界流體（supercritical fluid）㈤單位晶體（unit cell）