工業化學概要 申論題歷屆試題與參考架構
普通考試，民國 102～115 年共 12 份試卷、62 題，其中 58 題附參考答題架構。考這一科的類科：化學工程。本頁列出歷年全部題目，參考架構只列開頭的「破題」，完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。
115 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
苯胺（aniline）為合成發泡材料、塗料及人造皮革之重要原料，試以苯為進料，分別列出生成硝基苯中間物，再接續製備苯胺之化學反應式，並說明使用之商業觸媒。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題考查芳香烴衍生之重要基本化學品「苯胺」的工業合成途徑。作答應以苯的親電芳香取代（硝化）為起點，接續說明硝基還原為胺基之氣相或液相製程，並清楚列出各階段之化學反應方程式、反應條件與工業商業觸媒。
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- 2
合成氣（synthesis gas）為 CO 及 H2 之混合氣體，試分別列出以煤炭製備合成氣及其伴隨發生副反應之化學反應式。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題考查煤炭氣化（Coal Gasification）生產合成氣（一氧化碳與氫氣）之工業化學核心原理。作答應以高溫碳與水蒸氣、氧氣的主氣化反應為骨幹，並分項列出水煤氣轉化、波多爾反應、甲烷化及硫化副反應方程式。
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- 3
化學肥料泛指人工合成之無機肥料，常見者例如尿素、硫酸鉀及過磷酸鈣。試說明哈伯法（Haber process）製備尿素之生產原料及後續合成尿素之程序及其操作條件。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題考查無機化學工業中由哈伯法衍生至尿素工業化生產的完整脈絡。作答需清楚界定尿素的兩大原料來源，說明哈伯法合成氨與副產二氧化碳的關聯，並詳細闡述波許－邁瑟（Bosch-Meiser）尿素合成之兩階段反應機構、操作壓力與溫度條件。
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- 4
過氧化氫（H2O2）溶液可作為氧化劑、漂白劑及抗菌劑，經常以稀釋液型態供消費者使用，較高濃度者則應用於工業界。試分別說明利用異丙醇（isopropanol）或蒽醌（anthraquinone）製備過氧化氫之反應途徑及觸媒。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題考查綠色氧化劑過氧化氫（雙氧水）的兩大工業製備技術——異丙醇自動氧化法與主流蒽醌循環法。作答應條理對比兩者之有機載體循環機制、化學反應方程式、操作步驟以及所使用之催化劑。
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- 5
混合氣含有 50 mol%丙烷（C3H8）及 50 mol%丁烷（C4H10），擬利用混合氣燃燒（假設兩者混合均勻）生成之二氧化碳以製備 462 kg 乾冰，只有 50 %二氧化碳可被轉換為乾冰。試分別計算丙烷及丁烷之燃燒重量（kg）。（C = 12、O = 16、H = 1）（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題為燃燒化學計量與質能平衡之計算題。作答核心在於利用乾冰產量與捕集轉化率反推燃燒生成的總二氧化碳莫耳數，再依丙烷與丁烷之莫耳比聯立化學計量方程式求得各自的消耗莫耳數與燃燒質量。
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112 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
氫依其來源簡單分類為黑氫、灰氫、藍氫與綠氫，試說明其差異與其對二氧化碳排放的影響。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查淨零碳排趨勢下氫能供應鏈之「色彩分類法」核心知識。作答應以製程原料來源、技術途徑為經，以二氧化碳生命週期排放量與碳捕集應用為緯，清楚對比黑、灰、藍、綠四種氫氣的製造原理與環境衝擊。
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- 2
矽為半導體產業的重要材料，工業上通常在電爐中以高純度碳還原二氧化矽而製得矽：SiO2 + 2C Si + 2CO
（一）試問如何減少副產物碳化矽的產生？（10分）
（二）若碳完全反應，試問要生產1 kg的純矽，至少要進料多少高純度碳與二氧化矽？（原子量（g/mole）：C = 12，O = 16，Si = 28）（15分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考碳熱還原法（carbothermic reduction）製冶金級矽：反應式為 SiO2 + 2C → Si + 2CO（電弧爐高溫）。第一小題從副反應的化學計量與反應條件說明如何抑制碳化矽（SiC），第二小題做質量平衡計算。
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- 3
（一）試說明二次鋰離子電池之充放電原理。（10分）
（二）若此電池充飽後，可以1安培（A）與3.7伏特（V）放電2小時，計算此充飽電的電池有多少度電？（15分）
（25 分）
參考架構・破題
本題分為原理說明與電能計算兩部分。第一小題重點在於闡明鋰離子「搖椅式」在正負極層狀結構間脫嵌的電化學氧化還原機制；第二小題則透過電功率與電能定義式，準確換算為國家標準用電單位「度」（千瓦時）。
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- 4
吸收塔以水吸收空氣流中的氨，空氣流入吸收塔的氨濃度為10 mole%，流率為20 mole/h，水入口流率為30 mole/h，若氣流中的氨有80%被水吸收，試求出口氣流中氨的mole%為多少？（25分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查化工單元操作中「吸收塔」之質量平衡（Material Balance）計算。解題關鍵在於掌握「惰性載氣（空氣）不溶於水且流率恆定」的物料守恆原理，藉由氨的吸收率分別算出出口氣體中氨與空氣的殘餘量，進而計算出口氣流中氨的莫耳分率。
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111 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
蒸餾是一種熱力學的分離技術，其基本原理為何？蒸餾過程結合了那兩種單元操作？請舉出三種化學工業上常見的蒸餾應用。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查化工核心單元操作「蒸餾」（Distillation）之基本熱力學原理、操作本質與工業應用場景。作答應從氣液相平衡與相對揮發度切入，明確指出其結合之兩項基礎單元操作，並具體列舉化學工業具代表性之大型分離製程。
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- 2
何謂印刷電路板（PCB）？其主要組成材料為何？在高頻產品的應用上，對電路板材質特性的要求為何？請舉出三種在 PCB 製作線路的流程操作。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查電子化學與材料科學在印刷電路板（PCB）製造領域的綜合應用。作答應自 PCB 定義與基本層狀材料切入，進一步解析高頻高速訊號傳輸對基板介電特性（Dk、Df）的嚴格物理化學要求，並詳述線路轉移（圖案轉移）的核心工藝製程。
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- 3
常用的食品包裝材料有那些？食品包裝設計時需要考量的因素為何？透明高阻氣性的食品包裝膜，其優點為何？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查食品包裝材料化學、高分子加工與包裝設計之功能性評估。作答應全面歸納四大類主流食品包裝材質，有系統地從食品物性、化學安全性、環境永續等維度剖析設計要素，並聚焦說明透明高阻氣薄膜在商品展示與抗氧化保鮮上的雙重競爭優勢。
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- 4
天然的脂肪包含許多不同的三酸甘油酯，請寫出三酸甘油酯的化學式。油脂性質測定中常出現的碘價，其意義為何？三酸甘油酯經過鹼性水解，可產出甘油，請寫出水解過程的化學反應式。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查油脂化學之基礎分子結構、品質分析指標及工業皂化反應。作答核心在於精確書寫三酸甘油酯結構化學式、闡明碘價之化學定義與雙鍵不飽和度之物理化學意義，並寫出三酸甘油酯進行強鹼水解（皂化）生成甘油與肥皂的完整平衡反應式。
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110 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
一天然氣之體積組成如下：甲烷 75%乙烷 15%丙烷 5%二氧化碳 2%氮氣 3%
（一）請計算此氣體之重量組成及其平均分子量。（15 分）（原子量：H＝1，C＝12，N＝14，O＝16）
（二）若完全燃燒 1 m3 體積此氣體，需要同等狀態下多少體積之空氣？（假設空氣中氧氣莫耳分率為 21%） （10 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查氣體物理化學中理想氣體定律、莫耳－重量組成換算與完全燃燒化學計量。解題核心為設定適當基準（如一百莫耳或一立方米），利用分子量將體積分率轉換為重量分率與平均分子量，再依各可燃碳氫組分之燃燒耗氧量推導所需理論空氣體積。
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- 2
試述以薄膜電解法製造氯氣及氫氧化鈉的製程，並說明其薄膜應具備之特性。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查現代氯鹼工業（Chlor-Alkali Process）中最節能環保之「陽離子交換膜電解法」。作答應先說明電解槽雙室結構及兩極電化學反應式，闡釋陽離子選擇性傳輸機制，接續分析全氟系離子膜在抗強氧化、耐強鹼、低電阻與高機械強度等關鍵性能需求。
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- 3
請說明鉛酸電池之原理及酸液密度與電量之關係。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查傳統二次電池中「鉛酸蓄電池」之電化學雙硫酸鹽化原理，以及電解液密度隨充放電狀態改變的定量物理化學機制。作答應以正負極與電解液之可逆化學反應式為核心，進一步深入解析硫酸消耗、水分生成與電解液密度、剩餘容量之間的線性關聯。
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- 4
試說明由甲苯二異氰酸酯與多元醇製備聚脲酯泡棉的方式。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考查高分子化學中聚脲酯（聚氨酯，PU）泡棉之材料化學合成機制與發泡工藝。作答應以甲苯二異氰酸酯（TDI）與多元醇之聚合化學為骨幹，詳析「凝膠反應」與「發泡反應」之化學方程式與動態平衡，並說明一步法製程操作與關鍵添加劑之協同效應。
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109 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
聚醋酸乙烯樹脂是常用的膠合劑，俗稱白膠。請回答下列相關問題：（每小題6分，共30分）
（一）請寫出醋酸乙烯單體之化學式。
（二）生產醋酸乙烯單體，通常以醋酸及乙烯為原料，請寫出其化學方程式。
（三）聚醋酸乙烯樹脂是屬於熱固性還是熱塑性塑膠？
（四）生產聚醋酸乙烯樹脂最常用的聚合方式是那一種？
（五）在聚醋酸乙烯樹脂中，通常會添加聚乙烯醇。其添加之目的為何？
（30 分）
- 2
合成氣是化工重要原料，請回答下列相關問題：（每小題5分，共20分）
（一）合成氣的主要成分為何？
（二）請寫出以甲烷製造合成氣的兩個主要方程式。
（三）以合成氣生產甲醇的反應為何？
（四）若欲利用合成氣作為生產氨的原料，合成氣須經過那些處理步驟？
（20 分）
- 3
硝酸製法以氨之氧化為主，請回答下列相關問題：
（一）氨與氧在鉑觸媒催化下，生成一氧化氮。請寫出其反應方程式。 （6分）
（二）一氧化氮會再與氧氣作用生成二氧化氮，二氧化氮以水吸收成為硝酸。請寫出其反應方程式。（6分）
（三）硝酸水溶液在硝酸莫耳濃度37.7 mol%時形成共沸物。此時硝酸之重量百分比為何？（8分）
（四）硝酸濃縮塔以濃硫酸加入，打破共沸，再以蒸餾獲得濃硝酸。此濃縮塔之進料為：稀硝酸進料濃度50%（重量百分濃度，下同） ，濃硫酸96%，濃縮塔之出料為：濃硝酸98%，硫酸70%。欲得到1000公斤濃硝酸，需進料多少公斤濃硫酸？（10分）
（30 分）
參考架構・破題
本題前半考奧士瓦法（Ostwald process）氨氧化製硝酸的反應，後半考共沸物濃度換算與以濃硫酸萃取蒸餾的質量均衡計算，計算題要寫出基準與每一步。
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- 4
請回答下列關於聚異氰胺PU水性塗料的問題：
（一）說明水性塗料之定義，從分子量由小而大，可區分為那三類？目前全世界都積極發展水性塗料的動機為何？（15分）
（二）寫出聚異氰胺之基本結構，說明其良好的水相容性質之由來。（5分）
（20 分）
參考架構・破題
本題考水性 PU（聚胺酯）塗料：水性塗料的定義與分類、發展動機，以及 PU 的基本結構與水相容性的來源。題目「聚異氰胺」應理解為以異氰酸酯反應而得的聚胺酯（polyurethane）。
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108 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請選配合適的樹脂與用途。答題時，請將左方的（一）至（五）樹脂與右方合適的⑴至⑸用途配對。（每小題 2 分，共 10 分）
（一） PMMA ⑴不沾鍋的塗層
（二） PET ⑵廣告看板、招牌
（三） PS ⑶人工跑道
（四） PTFE ⑷免洗餐具、隔熱材料
（五） PU ⑸寶特瓶
（10 分）
- 2
分別寫出 PMMA、PET、PS、PTFE、PU 這五種樹脂的化學式。（10 分）
（10 分）
- 3
（一）說明氟氯碳化物（Freon, CFC）的特性和用途。（10 分）
（二）寫出 Freon-12 和 Freon-22 的化學式。（4 分）
（三）寫出由 CCl4 反應產生 CCl3F 的化學反應式。（4 分）
（四）儘管氟氯碳化物性質上面有很多優點，為何後來卻被要求減產，最後禁止生產？試說明之。（2 分）
（20 分）
- 4
煤碳氣化後會產生水煤氣（water gas）和發生爐氣（producer gas）。請回答下列相關問題：（每小題 5 分，共 10 分）
（一）水煤氣的成分組成為何？寫出由煤碳反應產生水煤氣的化學反應式。
（二）發生爐氣的成分組成為何？寫出由煤碳反應產生發生爐氣的化學反應式。
（10 分）
- 5
旋轉生物圓盤法（Rotating Biological Contactor）為一種處理工業廢水中污染物的方法，請敘述此法的操作原理和優點。 （10 分）
（10 分）
參考架構・破題
旋轉生物圓盤法（RBC）屬附著生長型好氧生物處理，作答主軸為：圓盤構造與轉動、生物膜形成、交替接觸廢水與空氣完成供氧與分解，再列出相較活性污泥法的優點。
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- 6
工業上製備酒精有發酵法和合成法（以乙烯為原料）兩種，請分別說明之，並寫出相關的化學反應式。（10 分）
（10 分）
- 7
請畫出索亥俄（Sohio）法產製丙烯腈的流程圖，據以說明如何從原料，反應得到丙烯腈的流程，並寫出相關之化學反應式。（20 分）
（20 分）
- 8
（一）何謂「GHS」？推行 GHS 對工作人員有何助益？（5 分）
（二）三氯乙烯的 GHS 標示有底下兩個圖示，請敘述其傳達的危害警告訊息。（5 分）
（10 分）
107 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請說明石油裂解之催化裂解與熱裂解操作條件之區別。熱裂解之輕油裂解與重油裂解使用之原料及主要產品有何差異？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題分兩層：先比較催化裂解與熱裂解在溫度、壓力、觸媒、反應機構及產物上的差異，再說明熱裂解中「輕油裂解」與「重油裂解」原料與產品的不同。用對照的方式作答最清楚。
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- 2
請解釋化學需氧量（COD）與生化需氧量（BOD），並比較兩種測定方法在應用上之不同。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
COD 與 BOD 都是以「消耗多少氧」表示水中有機污染程度的指標，差別在於用化學氧化劑或微生物來氧化。先分別定義，再從原理、時間、適用對象、數值關係比較。
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- 3
煉鋼的主要方法有那三種？不銹鋼中最重要的合金元素為何？為何加入此種元素可使鋼鐵較不易生鏽？（12 分）
（12 分）
- 4
紙漿依製造方法的不同，主要可分為那兩種？紙張之四種主要原料為何？再生紙之紙漿來源主要有那兩種，其使用比例各約多少？再生紙與普通紙在色澤上有何差異？（20 分）
（20 分）
- 5
工業上進行聚合反應時，若以水為分散媒體，其生產製程常使用那兩種聚合法進行聚合反應？除了單體外，此兩種聚合製程各需加入何種主要添加劑？（8 分）
（8 分）
- 6
PET 聚酯纖維（Dacron）可由 PTA 或 DMT 兩種製程製得，請寫出其聚合物之結構式及兩種製程使用之單體的化學結構式。 （20 分）
（20 分）
參考架構・破題
PET 為對苯二甲酸與乙二醇縮合而成的聚酯。本題要寫出聚合物重複單元結構，以及 PTA 法與 DMT 法所用單體的結構式，並可附上反應式與副產物說明兩製程差異。
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106 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
為使加工生產的塑膠符合一些特性要求，會在塑膠加工時加入或多或少「添加劑」。請說明下列添加劑的功用：
（一）加工安定劑（Stabilizer） （6 分）
（二）防焰劑（Flame Retardant）（5 分）
（三）塑化劑（Plasticizer）（5 分）
（16 分）
- 2
工業廢水常含有對生物體及生態產生巨大危害的物種：
（一）請列舉出五項工業廢水所包含的污染物成分。 （10 分）
（二）重金屬廢水處理則有那些處置原則？（10 分）
（20 分）
- 3
燃料電池是一種經由氧化還原反應，把燃料中的化學能轉換成電能的發電裝置。
（一）請標示出氫氧燃料電池的基本構造，說明各部分主要功能，並解釋其運作原理。（12 分）
（二）比起充電電池，燃料電池具有那些優點？（6 分）
（三）請說明燃料電池為何是清淨的能源。（6 分）
（24 分）
- 4
經由煉製產生各種石油製品的過程稱為煉油：
（一）石油中可以提取那五種實用的工業產品？（5 分）
（二）裂煉石油的方法為：熱蒸氣裂煉（Thermal Cracking） ，觸媒催化裂煉（Catalytic，及氫化裂煉（Hydrocracking）Cracking） 。請說明各方法對產品產生的化學結構變化。 （15 分）
（20 分）
- 5
煤炭主要應用於火力發電及鋼鐵業的煉焦製程：
（一）以直接燃燒消耗煤炭，會產生那些危害成分？（5 分）
（二）請說明淨煤技術的關鍵步驟，產生的化學反應及產物。（15 分）
（20 分）
105 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
硫酸銨(NH4)2SO4 是一種重要的化學製品，請回答下列相關問題：5 分）（5 分）5 分）製程生產硫酸銨，若每小時氨氣供應量為 5 公噸，反應率 90%，請計算硫酸銨每小時的生產量與硫酸的消耗量。（10 分）（原子量：H: 1, N: 14, O: 16, S: 32）
（15 分）
- 2
界面活性劑有許多用途，請說明下列問題：10 分）7 分）4 分）？（4 分）
（4 分）
- 3
試說明以下幾種去除微粒方式之原理、特性及適用範圍：。（10 分）。（10 分）。（5 分）
（25 分）
- 4
高爐煉鐵中加入焦炭與石灰石。請描述：焦炭所牽涉到之化學反應。（15 分）10 分）
（15 分）
參考架構・破題
焦炭在高爐中同時扮演燃料（供熱）、還原劑（產生 CO）與料柱骨架（維持透氣性）三種角色；作答要把焦炭從風口燃燒、生成 CO、到還原鐵礦的反應鏈依高爐由下而上的溫度區依序寫出，並順帶交代石灰石造渣的作用。
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104 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
何謂積體電路（IC）？試說明其由晶圓切片到晶粒封裝之前後段製程。其最初使用之晶圓材料是由何種原料經由那些程序製得？在晶粒封裝上，最常用的塑膠封裝材料為何？寫出製造此種塑膠最常用的單體組合。（30 分）
（30 分）
參考架構・破題
本題是「矽晶圓到 IC 封裝」的整串製程題：先定義 IC，再分前段（晶圓製造與元件製作）、後段（切割封裝）說明，接著回溯矽晶圓從石英砂純化到單晶的程序，最後寫出環氧樹脂封裝料及其單體。
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- 2
在自由基聚合法製成的塑膠品中：
（一）舉出一種可以放進微波爐微波的塑膠，試畫出其聚合物分子結構式並寫出其三種立體異構物結構之名稱以說明其耐熱原因。（14 分）
（二）舉出一種在加工時最常加入塑化劑（可塑劑）之塑膠，畫出其聚合物分子結構式並寫出其最常用的塑化劑中文名稱及英文簡稱，並說明其加入塑化劑之原因。（10 分）
（24 分）
參考架構・破題
第一小題考可微波塑膠（聚丙烯 PP）與其立體規則性，第二小題考需大量塑化劑的塑膠（聚氯乙烯 PVC）與鄰苯二甲酸酯類塑化劑，重點在「結構決定性質」的說明。
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- 3
寫出火災依燃燒物質而稱呼的四種火災名稱。滅火原理主要應做到那四項措施？目前應用最廣泛的塑膠材料可燃性能標準為何？此種標準依據那些觀察現象來評斷可燃性等級？（26 分）
（26 分）
- 4
請比較批式反應器製程與連續式反應器製程在工業生產上適用之範圍及其各別優點。（10 分）
（10 分）
- 5
說明細懸浮微粒 PM2.5 之粒徑大小與落塵之粒徑大小的區別，並舉出三種工業上用來控制粒狀污染物之技術。（10 分）
（10 分）
103 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
由石油煉油過程製造芳香烴的主要方法為自重組油提取。請敘述重組油之製程，包括所使用之原料、觸媒、純化及主要產品：苯、甲苯、二甲苯之產量順序。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
芳香烴主要來自石油輕油的觸媒重組：以石油腦為原料、在貴金屬雙功能觸媒上把環烷烴與烷烴轉成芳香烴，所得重組油再經溶劑萃取與蒸餾分離出苯、甲苯、二甲苯（BTX）。依「原料→反應→觸媒→純化→產品」順序作答。
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- 2
自乙烯製造乙二醇之方法：乙烯與氧氣反應製成環氧乙烷；環氧乙烷水化製成乙二醇。請寫出從乙烯製造環氧乙烷之兩種反應及由環氧乙烷水化產生的三種產物（乙二醇、二乙二醇、三乙二醇）之反應式。設第一反應中，85%乙烯轉化為環氧乙烷，第二反應中，80%環氧乙烷轉化為乙二醇，試問一公斤的乙烯可產生多少公斤的乙二醇？（25 分）
（25 分）
- 3
以烯烴與合成氣製備醇、醛之方法稱為 OXO 法。以丙烯與合成氣（CO 及 H2）可製丁醛，在壓力較低，氫氣較多且改變觸媒的情況下，此法可製丁醇。試寫出此兩種產品製法之反應平衡式。若以乙烯為原料，某一醇類為產品之 OXO 法，可製得那一種醇？試寫出其反應式。（15 分）
（15 分）
參考架構・破題
OXO 法即氫甲醯化反應：烯烴與 CO、H2 在鈷或銠觸媒下加上一個甲醯基，碳數增加一；產物為醛，再加氫即得醇。依題目要求寫出丙烯製丁醛、丁醇與乙烯製醇三組反應式。
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- 4
請敘述以氨氣及二氧化碳製造尿素之製程及相關之化學反應式。工業上所謂全循環法及部分循環法之差異為何？（15 分）
（15 分）
- 5
耐隆 66（Nylon 66）與耐隆 6（Nylon 6）在原料及成品之結構式上有何差別？請分別說明之。（10 分）
（10 分）
參考架構・破題
兩者都是脂肪族聚醯胺，差別在耐隆 66 由二胺與二酸兩種單體縮合聚合，耐隆 6 由單一環狀單體己內醯胺開環聚合；數字代表單體碳數。分「原料」與「結構」兩部分比較。
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- 6
請敘述玻璃纖維的原料、製程及用途。（10 分）
（10 分）
102 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請回答下面兩個子題：
（一）說明「軟水」、「暫時硬水」、「永久硬水」，這三者在成分上的差異。（6 分）
（二）「磷酸鹽法」和「離子交換樹脂法」為兩種常用的硬水軟化方法。試分別說明之，並寫出涉及的化學反應式。（14 分）
（20 分）
- 2
接觸法為一種製造硫酸的常用方法。
（一）試以硫磺為原料，畫出經由接觸法製造硫酸的流程圖並說明之，以及寫出涉及的化學反應式。（15 分）
（二）舉出五種硫酸的用途。（5 分）
（20 分）
參考架構・破題
接觸法以 V2O5 觸媒把 SO2 氧化成 SO3，再以濃硫酸吸收，是現代硫酸工業的主流；作答要以流程圖串起「燃燒→淨化乾燥→轉化→吸收」四個單元，並把每段的反應式與操作條件寫清楚。
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請回答下面三個子題：
（一）製造卜特蘭水泥（Portland cement）的主要原料有那些？（2 分）
（二）水泥的組成有 C3S, C2S, C3A 和 C4AF，試寫出這四種成分的化學式和中文名稱。（6 分）
（三）水泥中通常添加了 4~5%石膏，其目的為何？（2 分）
（10 分）
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利用甲烷在高溫下反應產生乙炔的製程中，為何反應條件要設在高溫（T > 980℃），且於極短的反應時間（千分之幾秒）後，迅速將產物冷卻至 310℃以下？（10 分）
（10 分）
參考架構・破題
這題要從熱力學與動力學兩面解釋：高溫是為了讓強吸熱反應在熱力學上可行且速率夠快；極短時間與急冷是因為乙炔在高溫下不穩定、是連串反應的中間產物，停留太久會分解成碳與氫。
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請畫圖說明如何從塑料製成（一）塑膠瓶 （二）塑膠袋。（10 分）
（10 分）
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請寫出下列燃料電池在陽極、陰極的電化學反應式和總反應式：
（一）以氫氣為燃料的高分子薄膜燃料電池（PEMFC）（5 分）
（二）以甲醇為燃料的直接甲醇燃料電池（DMFC）（5 分）
（10 分）
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請回答下面三個子題：
（一）何謂液晶？（2 分）
（二）液晶依據其產生之條件不同，分為 thermotropic 液晶和 lyotropic 液晶兩種，試說明之。（2 分）
（三）液晶依據其分子排列狀態可分為那幾種？試畫圖說明之。（16 分）
（20 分）
參考架構・破題
液晶是介於固態晶體與等向性液體之間的中間相（mesophase），兼具液體的流動性與晶體的光學異向性；第（三）小題配 16 分，是作答主軸，要用示意圖畫出各類分子排列並說明差異。
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其他等別的「工業化學概要」
- 工業化學概要（地方特考四等）（33 題）
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