A-Level 化學 9701 Paper 5 模擬卷（規劃、分析與評價）｜30 分、1 小時 15 分、附答案及評分準則

2026-10-30

TutorZone 原創模擬卷 · CIE A-Level 化學 9701 Paper 5（規劃、分析與評價）

2 題 11 個部分 · 30 分 · 1 小時 15 分 · 准用計算機

總分 30 分 · 1 小時 15 分 · 11 個部分

分數分佈 15 + 15 = 30

程度 A2（A-Level 第二年）

卷制對照

試卷	時間	分數	性質
Paper 5（規劃、分析與評價）	1 小時 15 分	30 分	本卷
Paper 4（A Level 結構題）	2 小時	100 分	A Level 另一卷
Paper 3（AS 實驗技巧）	2 小時	40 分	AS 卷
Paper 2（AS 結構題）	1 小時 15 分	60 分	AS 卷

資料表（Data and formulae）

量	數值
氣體常數 R	8.31 J K⁻¹ mol⁻¹
阿佛加德羅常數 L	6.02 × 10²³ mol⁻¹
普朗克常數 h	6.63 × 10⁻³⁴ J s
光速 c	3.00 × 10⁸ m s⁻¹
電子電荷 e	1.60 × 10⁻¹⁹ C
相對原子質量 H、C、O、Na、S	1.0、12.0、16.0、23.0、32.1

題目

Total: 30 marks · 1 h 15 min · calculator allowed

第 1 · 實驗規劃：溫度對硫代硫酸鈉與鹽酸反應速率的影響 [15]

(a) 一名學生要找出硫代硫酸鈉溶液與稀鹽酸反應的速率如何隨溫度改變。寫出自變量、因變量，以及三個須保持不變的變量。 [2]

(b) 描述如何把反應混合物穩定控制在 20.0 °C 至 60.0 °C 之間（每 10 °C 一個讀數），並準確讀出溫度。 [3]

(c) 寫出量度十字消失時間的完整步驟（包括體積、觀察方法與重複次數）。 [4]

(d) 畫出記錄數據的表格，列出所有欄位名稱及單位。 [2]

(e) 說明如何由這些數據求出反應的活化能 Ea，包括作哪兩個量的圖，以及梯度與 Ea 的關係。 [3]

(f) 提出兩項做這個實驗時須注意的安全措施。 [1]

第 2 · 數據分析與評價：由速率數據求活化能 [15]

(a) 一名學生在五個溫度下量度同一反應中黑十字消失的時間，結果如下表。把表中 10³/T 與 ln(1/t) 兩欄填滿（取三位有效數字）。

temperature / °C	T / K	t / s
20	293	95.00
30	303	46.95
40	313	24.27
50	323	13.07
60	333	7.30

[4]

(b) 用表中數據作適當的圖，並說明你如何由圖形判斷各點是否成直線。 [4]

(c) 求直線的梯度，並寫出單位。 [2]

(d) 由此計算活化能 Ea，並以 kJ mol⁻¹ 表示（R = 8.31 J K⁻¹ mol⁻¹）。 [2]

(e) 提出實驗中兩個誤差來源，並各給一個改善方法。 [3]

答案及評分準則

第	部分	答案	評分要點	分
1	(a)	自變量：溫度（20 °C 至 60 °C）。因變量：反應速率，以黑十字消失所需的時間 t 量度（速率 ∝ 1/t）。控制變量：硫代硫酸鈉溶液的濃度與體積、稀鹽酸的濃度與體積、觀察的十字深度與觀察者視線、同一套錐形瓶。	1 分：自變量溫度、因變量為速率（時間 t 或 1/t） 1 分：三個控制變量（濃度、體積、十字深度）	2
1	(b)	用恆溫水浴（水浴加熱板）先加熱到目標溫度。把盛有硫代硫酸鈉溶液的試管與盛有稀鹽酸的試管一同放入水浴 5 分鐘，令兩者都達水浴溫度。用刻度 0.5 °C 的溫度計插入溶液讀溫，讀數在 ±0.5 °C 之內才混合。取 20、30、40、50、60 °C 五個溫度。	1 分：恆溫水浴／水浴加熱，先平衡 5 分鐘 1 分：溫度計插入溶液，讀至 ±0.5 °C 1 分：20–60 °C 至少五個溫度讀數	3
1	(c)	用移液管量 25.0 cm³ 硫代硫酸鈉溶液放入錐形瓶，加 25.0 cm³ 蒸餾水；錐形瓶放在畫有黑十字的白紙上。用量筒量 5.0 cm³ 稀鹽酸，與錐形瓶一起在水浴中平衡。把鹽酸迅速倒入錐形瓶並同時啟動秒錶，蓋上錶面玻璃搖勻；由瓶口正上方垂直向下望，記錄黑十字完全消失的時間 t。每個溫度重複三次，取平均值。	1 分：準確量取固定體積（移液管／量筒） 1 分：倒入酸同時啟動秒錶 1 分：由上方垂直觀察十字消失 1 分：每溫度重複三次取平均	4
1	(d)	欄位：溫度 θ/°C；T/K；時間 t₁、t₂、t₃/s；平均時間 t/s；1/t 或 ln(1/t)/s⁻¹；1/T /K⁻¹。	1 分：三個獨立時間讀數與平均時間欄 1 分：T/K、1/T、1/t（或 ln(1/t)）欄及正確單位	2
1	(e)	以 ln(1/t) 對 1/T 作圖（1/T 的單位是 K⁻¹）。由阿瑞尼烏斯式 k = A e^(−Ea/RT) 得 ln k = ln A − (Ea/R)(1/T)；速率 ∝ 1/t，故直線梯度 = −Ea/R，Ea = −梯度 × R，R = 8.31 J K⁻¹ mol⁻¹，再除以 1000 得 kJ mol⁻¹。	1 分：作 ln(1/t) 對 1/T 的圖 1 分：梯度 = −Ea/R 1 分：Ea = −梯度 × 8.31，並換算成 kJ mol⁻¹	3
1	(f)	稀鹽酸有腐蝕性，須戴護目鏡；反應會放出二氧化硫，須在通風櫃或通風良好處進行；熱水浴須小心燙傷。	1 分：任何兩項（護目鏡／通風／防燙）	1
2	(a)	T/K = 293、303、313、323、333；10³/T = 3.41, 3.30, 3.19, 3.10, 3.00 K⁻¹；t = 95.00, 46.95, 24.27, 13.07, 7.30 s；ln(1/t) = -4.554, -3.849, -3.189, -2.570, -1.988。	2 分：五個 T/K 及 10³/T 全對 2 分：五個 ln(1/t) 全對（三位有效數字）	4
2	(b)	以 1/T（K⁻¹）為 x 軸、ln(1/t) 為 y 軸作圖，x 軸由 3.00 × 10⁻³ 至 3.50 × 10⁻³、y 軸由 −4.6 至 −1.9。五點應大致成一直線，用透明尺畫最適合的直線（best-fit），使各點平均分佈在線的兩側；若有一點明顯偏離超過一格，須重測該溫度。	1 分：x 軸 1/T、y 軸 ln(1/t) 並標明單位 1 分：兩軸刻度合適、五點正確畫出 1 分：畫最適合直線（平均分佈兩側） 1 分：以偏離大小判斷是否成直線	4
2	(c)	梯度 = Δ(ln(1/t)) ÷ Δ(1/T) = （-1.988 − (-4.554)）÷（3.00 × 10⁻³ − 3.41 × 10⁻³）≈ -6259 K，即約 −6.25 × 10³ K。	1 分：用 Δy/Δx 計算（讀線上兩點） 1 分：單位 K（負號須保留）	2
2	(d)	Ea = −梯度 × R = 6259 × 8.31 = 52012 J mol⁻¹ ≈ 52.0 kJ mol⁻¹。	1 分：Ea = −梯度 × R 代入 1 分：答案 ≈ 52 kJ mol⁻¹（單位正確）	2
2	(e)	①「十字消失」的判斷屬主觀，不同觀察者反應時間不同 → 由同一人觀察，或用光度計／相機定時拍攝代替目視。②把酸倒入瓶與啟動秒錶有時間差，混合時溫度也會略降 → 先在水浴平衡、快速倒入並同時啟錶，並記錄混合後的實際溫度。③每個溫度只讀一次 → 重複三次取平均並增加溫度點，以減低隨機誤差。	1 分：一個合理誤差來源 1 分：另一個誤差來源 1 分：對應的具體改善方法	3

課題分佈

題號	課題	分數
1	實驗規劃：溫度對硫代硫酸鈉與鹽酸反應速率的影響	15
2	數據分析與評價：由速率數據求活化能	15

常見失分位

作圖時縱軸用 V 而不是 ln V，得曲線而非直線，梯度對不上 1/(RC)。
梯度漏寫單位 s⁻¹，或把 ln V 當成電壓一併代入 C = 1/(R×梯度)。
規劃題只寫「量頻率」，沒有說明怎樣令弦線共振，方法分全部失掉。
不確定度只計電阻的 5%，漏了讀圖梯度的 3%。

操卷建議 先閉卷 75 分鐘完成，再用答案卷逐點對分；錯的題目重做一次，並記下是公式、代入還是單位出錯。

資料來源 卷制依 CIE A-Level 化學 9701（2025–2027）Paper 5：1 小時 15 分、30 分、規劃與分析評價。

常見問題

Paper 5 考甚麼？
Paper 5 是 A Level 的規劃、分析與評價卷：1 小時 15 分、30 分。第一題要求你設計一個實驗（變量、方法、數據處理、安全），第二題給你一組數據，要你完成表格、作圖、求梯度和不確定度，並評價誤差。

沒有做過實驗也可以做嗎？
可以。Paper 5 考的是實驗設計與數據處理的思路，不需要親手做過該實驗；但一定要熟習作圖、梯度、對數線性化及百分比不確定度這幾項技巧。

為甚麼要取 ln V 而不是直接用 V 作圖？
指數關係 V = V₀e^(−t/RC) 取對數後變成直線 ln V = ln V₀ − t/(RC)，梯度直接等於 −1/(RC)，可以用來求 C；直接用 V 作圖只會得一條曲線，難以讀出參數。

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本卷由 TutorZone 導師依公開課程大綱自行編寫，題目與數據均為原創，與 CIE 官方無關。

答案卷附評分要點，只供學習用途；轉載請註明出處。