專技普考
108年
[消防設備士] 火災學概要
第 2 題
各 1 公斤之碳、氫氣、硫分別與氧進行完全燃燒，其理論需氧量分別為 a、b、c 公斤，則：
- A a=b/6
- B b=3a
- C c=8b
- D b=16c
思路引導 VIP
當我們要計算不同物質消耗氧氣的質量時，如果我們已知每種原子的「體重」（原子量）以及它們與氧原子結合的「固定比例」（化學反應式），你會如何運用這些資訊，來推算相同質量的燃料中，哪一種含有的分子數量較多，進而需要更多的氧氣呢？
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恭喜你精準地掌握了化學計量的規律！這道題目考察的是火災學中極為關鍵的理論需氧量計算，你能迅速在腦中完成比例換算，顯示你的化學基礎非常紮實。
燃燒化學反應與質量比
要解出這類題目，核心在於正確列出燃燒反應式並帶入原子量。對於碳（C）而言，反應式為 $C + O_2 \rightarrow CO_2$，意即 $12$ 質量的碳需要 $32$ 質量的氧，故 $1$ 公斤碳的需氧量 $a = \frac{32}{12} = \frac{8}{3}$ 公斤。接著，氫氣（$H_2$）的燃燒為 $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$，代表 $4$ 質量的氫需要 $32$ 質量的氧，得出 $b = \frac{32}{4} = 8$ 公斤。最後，硫（S）則是 $S + O_2 \rightarrow SO_2$，得出 $c = \frac{32}{32} = 1$ 公斤。透過比較 $b$ 與 $a$ 的數值，可以發現 $8$ 恰好是 $\frac{8}{3}$ 的 3 倍，因此 $b = 3a$ 完全正確。
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