高考申論題
114年
[環境工程] 環境化學與環境微生物學
第 二 題
📖 題組：
有 18 kg 之葡萄糖（C6H12O6）意外洩漏至一條含有飽和溶氧（8.32 mg/L, 25℃）之溪流，假設葡萄糖被水中微生物完全分解成 CO2 及 H2O，請回答下列問題： (一)請平衡以下葡萄糖被完全分解之反應方程式。（10 分） C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O (二)試求有多少體積水之溶氧，會因好氧生物降解而消耗殆盡？（15 分）
有 18 kg 之葡萄糖（C6H12O6）意外洩漏至一條含有飽和溶氧（8.32 mg/L, 25℃）之溪流，假設葡萄糖被水中微生物完全分解成 CO2 及 H2O，請回答下列問題： (一)請平衡以下葡萄糖被完全分解之反應方程式。（10 分） C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O (二)試求有多少體積水之溶氧，會因好氧生物降解而消耗殆盡？（15 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
試求有多少體積水之溶氧，會因好氧生物降解而消耗殆盡？（15 分）
思路引導 VIP
看到這題，首先要將葡萄糖完全氧化的化學反應式平衡，確立葡萄糖與氧氣的莫耳數消耗比例（1:6）。接著利用化學計量法求出 18 kg 葡萄糖完全分解所需的氧氣總質量（即理論需氧量 ThOD）。最後將總需氧量除以水體中飽和溶氧的濃度（8.32 mg/L），即可求得溶氧被消耗殆盡的水體體積，過程中需特別留意質量與體積單位的換算（如 kg 轉 mg，L 轉 m³）。
小題 (一)
請平衡以下葡萄糖被完全分解之反應方程式。（10 分）
C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O
C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O
思路引導 VIP
首先根據質量守恆定律（原子不滅）進行原子平衡，依序平衡碳（C）、氫（H），最後結算氧（O）原子數量。此為環境工程中極為基礎的碳水化合物好氧分解方程式，需熟練推導作為後續 BOD 或理論需氧量（ThOD）計算的基礎。