係數平衡 題目

108國中會考自然科第36題

取相同莫耳數的丙酮(CH3COCH3)、丙烷(C3H8)分別與氧氣反應，未平衡係數的反應式如下：
 CH3COCH3 + O2 → CO2 + H2O

            C3H8 + O2 → CO2 + H2O

若丙酮和丙烷皆完全燃燒，則上述兩種反應的氧氣消耗量和水生成量之關係，應為下列何者？

(A)氧氣消耗量：丙酮＜丙烷；
     水生成量：丙酮＜丙烷
(B)氧氣消耗量：丙酮＜丙烷；
     水生成量：丙酮＞丙烷
(C)氧氣消耗量：丙酮＞丙烷；
     水生成量：丙酮＜  丙烷
(D)氧氣消耗量：丙酮＞丙烷；
     水生成量：丙酮＞  丙烷

A

解析

本題主要是問平衡化學反應式的方法。

平衡化學反應式：

CH3COCH3 ＋  4 O2  →  3  CO2 ＋ 3 H2O
         C3H8 ＋ 5 O2 →3  CO2 ＋ 4 H2O

化學反應式的係數比表示莫耳數比。

丙酮（CH3COCH3）、丙烷（C3H8）莫耳數相同都是1

丙酮（CH3COCH3）消耗 O2  4莫耳 ＜ 丙烷（C3H8）消耗 O2  5莫耳

丙酮（CH3COCH3）生成 H2O  3莫耳 ＜ 丙烷（C3H8）生成 H2O  4莫耳

(A)選項， 氧氣消耗量：丙酮＜丙烷；水生成量：丙酮＜丙烷是正確。

所以答案選A。

解題技巧

本題中的關鍵詞「相同莫耳數」，

平衡化學反應式：

CH3COCH3 ＋ 4 O2 →  3 CO2＋ 3 H2O
 C3H8 ＋ 5 O2 → 3 CO2＋ 4 H2O

丙酮（CH3COCH3）、丙烷（C3H8）莫耳數相同都是1，所以只需比較氧氣和水的莫耳數大小。

知識節點

一、平衡化學反應式的方法 

1.先將化學反應式列出。

2.將反應物（左邊）任一個係數先設為1。

3.利用原子不滅定律，讓左右原子數相等。

4.將剩下的原子也是利用原子不滅定律，將之平衡（此為初步的平衡，所以是分數也沒關係）。

5.將係數同乘一個數字，使之全部係數皆為正整數。

說明：

二、平衡係數定義

舉例：  氫氣＋ 氧氣 → 水

2H2  ＋  O2  →  2H2O

係數比：  2    ：     1    ：  2

質量比： 2×2： 1×32 ： 2×18

       1  ：       8    ：  9

 說明：

 1.係數比表示莫耳數比  2：1：2。

 2.係數比表示分子數比  2：1：2。

 3.係數比表示體積比      2：1：2 （氣體才成立）。

 4.係數比 ≠ 質量比。