Q16.
已知空氣中氧的體積百分比為21，若1.0mol 的純甲烷燃燒需要氧氣量是2.0mol，則其理論空氣量約為多少mol？
化工 · 乙級 · 質能均衡 · Q16
難易度分析
3 / 5
本題要求將特定化學反應所需的氧氣量，根據空氣成分比例換算為總空氣量。涉及基礎的化學計量概念與單步算術運算，只要理解理論空氣量的定義即可求解。
正確答案：③9.5
③ 9.5:甲烷完全燃燒反應式為 CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O，需 2.0 mol 氧氣，理論空氣量 = 2.0 ÷ 0.21 ≈ 9.5 mol。
錯誤選項解析
- ① 2.5:2.5 mol 僅為所需氧氣量（2.0 mol）除以空氣中氧氣比例（0.21）時的計算錯誤結果，未正確執行除法運算。
- ② 6.0:6.0 mol 可能誤將化學計量係數直接當作空氣量，忽略了空氣中氧氣僅佔 21% 的體積百分比。
- ④ 12.5:12.5 mol 數值過高，可能誤將過量空氣係數納入計算或混淆了其他燃燒條件的空氣需求量。
Learning Tip
"本題核心在於質能均衡中的化學計量計算與理論空氣量定義。解題關鍵：先寫出完整的燃燒反應式求得所需氧氣 mol 數，再利用空氣中氧氣體積百分比 21% 換算理論空氣量（理論空氣量 = 需氧量 ÷ 0.21）。常見陷阱為忘記除以 0.21 或誤用質量百分比計算。"
學員答題分佈
①2.50%
②6.00%
③9.50%
④12.50%
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！
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