消防設備士普通考試-消防設備士火災學概要106 年第 27 題單選題
要使 1 kg 之乙炔完全燃燒，在標準狀態下，其所需之空氣容積為多少？
A7.82 m3
B8.34 m3
C10.26 m3正確答案
D9.62 m3
C正確答案
解題關鍵在於寫出乙炔燃燒方程式，算出1公斤乙炔所需的氧氣莫耳數，再換算成標準狀態體積並除以空氣含氧率(21%)。
為什麼答案是 C
乙炔(C2H2)分子量為26。燃燒方程式：C2H2 + 2.5O2 → 2CO2 + H2O。1kg乙炔=(1/26)kmol，需氧氣(1/26)×2.5 kmol。標準狀態下體積為(2.5/26)×22.4=2.154 m³。空氣體積=2.154÷0.21(含氧率)≒10.26 m³。
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完整詳解
Pro · 無限重點 解題關鍵在於寫出乙炔燃燒方程式，算出1公斤乙炔所需的氧氣莫耳數，再換算成標準狀態體積並除以空氣含氧率(21%)。
公式：(1kg ÷ 26) × 2.5莫耳氧氣 × 22.4(標準體積) ÷ 0.21(空氣含氧率) = 10.256 m³ ≒ 10.26 m³。
逐選項分析
A✕ 陷阱
此為計算過程中可能因代錯分子量或忘記乘上特定係數而產生的錯誤數值，並非正確的空氣容積。
B✕
此數值不符合乙炔完全燃燒的化學計量比例，屬於隨機干擾選項。
C✓ 正確
乙炔(C2H2)分子量為26。燃燒方程式：C2H2 + 2.5O2 → 2CO2 + H2O。1kg乙炔=(1/26)kmol，需氧氣(1/26)×2.5 kmol。標準狀態下體積為(2.5/26)×22.4=2.154 m³。空氣體積=2.154÷0.21(含氧率)≒10.26 m³。
D✕ 陷阱
若將空氣含氧率誤記為其他數值(如23%重量百分率而非21%體積百分率)去計算，可能會得到錯誤的結果。
常見氣體完全燃燒需氧量比較
| 氣體名稱 | 化學式 | 燃燒方程式 | 每莫耳需氧量 |
|---|
| 甲烷 | CH4 | CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O | 2 莫耳 |
| 乙炔 | C2H2 | C2H2 + 2.5O2 → 2CO2 + H2O | 2.5 莫耳 |
| 丙烷 | C3H8 | C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O | 5 莫耳 |
| 丁烷 | C4H10 | C4H10 + 6.5O2 → 4CO2 + 5H2O | 6.5 莫耳 |
考生最常犯的錯誤是算出「氧氣」的體積後就直接找答案，忘記題目問的是「空氣」容積。必須將氧氣體積除以空氣中的氧氣體積百分比（約21%或0.21）才能得到正確答案。 
