Q20.
以丙烷1m3 加空氣7.14m 3 經變成爐發生為吸熱型RX 氣體時，其容積變成為
熱處理 · 乙級 · 加熱及冷卻裝置的種類、構造、功能及操作方法 · Q20
難易度分析
4 / 5
本題要求計算特定化學反應後的氣體體積變化。難度在於考生不能僅依賴原料氣與空氣體積的簡單加總，而必須理解在觸媒反應過程中，由於化學反應導致分子數增加而產生的體積膨脹原理。若僅掌握基礎的體積加總概念，極易落入低階的錯誤選項中。
正確答案：②12.64m 3
② 12.64m 3:12.64m³ 為正確答案。丙烷（C₃H₈）1m³ 與空氣 7.14m³ 經觸媒型RX氣體發生爐進行部分燃燒及水煤氣變換反應（CO + H₂O ⇌ CO₂ + H₂）後，生成氣體主要成分為 CO、H₂、N₂，其總容積約為 12.64m³，符合吸熱型氣體發生之體積變化理論值。
錯誤選項解析
- ① 8.14m3:8.14m³ 僅為丙烷與空氣的簡單體積相加（1 + 7.14 = 8.14），未考慮吸熱型RX氣體在觸媒反應後因水煤氣反應產生的體積膨脹效應，故為錯誤。
- ③ 16.52m 3:16.52m³ 數值過高，可能誤將放熱型氣體或其他反應條件之體積膨脹率套用至此題，與吸熱型RX氣體之實際生成容積不符。
- ④ 21.80m 3:21.80m³ 遠超出合理範圍，可能混淆了完全燃燒或不同原料氣（如天然氣、丁烷）之反應體積比，不適用於本題丙烷生成RX氣體之條件。
Learning Tip
"本題核心考點為吸熱型RX氣體（Endothermic Gas）之體積變化計算。RX氣體係將原料氣（丙烷、天然氣等）與空氣以特定比例混合後，經觸媒反應爐在高溫（約1000~1100°C）下進行部分氧化及水煤氣反應，生成含 CO、H₂、N₂ 之保護氣氛。常考陷阱為誤將原料氣與空氣體積直接相加，忽略反應後氣體分子數增加導致之體積膨脹效應。實務上，RX氣體之生成容積約為原料氣體積之 12~13倍（依原料氣種類與空氣比而異），此為熱處理保護氣氛操作之重要基礎知識。"
學員答題分佈
①8.14m30%
②12.64m 30%
③16.52m 30%
④21.80m 30%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！