各 1 公斤之碳、氫氣、硫分別與氧進行完全燃燒，其理論需氧量分別為 a、b、c 公斤，則：

本題考點

碳、氫、硫完全燃燒的化學計量式，以及由原子量、分子量換算每公斤燃料的理論需氧量。

正解理由

依燃燒化學計量：C + O₂ → CO₂，12 公斤碳需 32 公斤氧，故 a = 32 ÷ 12 = 8/3 ≒ 2.67 公斤；2H₂ + O₂ → 2H₂O，4 公斤氫需 32 公斤氧，故 b = 8 公斤；S + O₂ → SO₂，32 公斤硫需 32 公斤氧，故 c = 1 公斤。三者中 b = 8、a = 8/3，恰滿足 b = 3a，故選 B。

逐項排除

1. (A)

   a = b/6 代表碳的需氧量應為 8 ÷ 6 ≒ 1.33 公斤，與實際的 2.67 公斤差一倍；碳與氫的單位需氧比是 1:3 而非 1:6。

2. (B)

   正確。a = 8/3、b = 8，8 = 3 ×（8/3）成立，也可直接記成「每公斤氫的需氧量是每公斤碳的 3 倍」。

3. (C)

   c = 8b 代表硫需氧 64 公斤，但硫與氧莫耳比為 1:1、原子量 32 對分子量 32，每公斤硫僅需 1 公斤氧，兩者關係恰好相反（應為 b = 8c）。

4. (D)

   b = 16c 代表氫需氧 16 公斤，實際為 8 公斤；錯在把計量式誤寫成 H₂ + O₂，使 2 公斤氫配 32 公斤氧，需氧量憑空加倍。

記憶點

理論需氧量是燃燒學計算的入門基本功，出題角度長年固定在「單位質量」與「單位莫耳」的換算差異。以莫耳看，碳、氫（以 H₂ 計）、硫對氧的莫耳比分別是 1:1、1:0.5、1:1，看似氫最省；但換成質量後，氫的原子量極小、單位質量的莫耳數極多，反而成為需氧量最高者，這正是命題者設計四個比例式想測的觀念落差。

由需氧量可再推理論空氣量：空氣中氧的質量分率約 23.2%、體積分率約 21%，故理論空氣量（質量基準）＝理論需氧量 ÷ 0.232，體積基準則除以 0.21。以碳為例，每公斤碳需氧 2.67 公斤，換算理論空氣約 11.5 公斤；每公斤氫需氧 8 公斤，理論空氣約 34.5 公斤。實際燃燒必須供給多於理論值的空氣，兩者比值即空氣過剩率（或當量比的倒數），過剩率不足就會產生一氧化碳與煤煙，這也是火場中一氧化碳中毒的化學根源。

燃燒生成物的差異同樣常考：碳生成二氧化碳、氫生成水蒸氣（並釋放大量潛熱，是高位發熱量與低位發熱量差異的來源）、硫生成二氧化硫，遇水成亞硫酸而具刺激性與腐蝕性，也是含硫燃料火災造成呼吸道傷害與設備銹蝕的原因。記憶時可把三個數字串成「碳 8/3、氫 8、硫 1」一組，再延伸出「碳 3.67 公斤二氧化碳、氫 9 公斤水」的生成量口訣。命題常見的陷阱問法是「哪一種元素每公斤需氧最多」，答案恆為氫，這正是把換算基準由莫耳改成質量後的必然結果，與莫耳基準下氫最省氧的直覺完全相反。相關考點還包括理論空氣量計算、燃燒生成二氧化碳量、當量比與完全／不完全燃燒的判別。