環氧乙烷發生分解爆炸時，會產生可燃性氣體，下列那項非為環氧乙烷分解爆炸產生之氣體？

本題考點

環氧乙烷分解爆炸的產物判斷，考的是由反應物的元素組成推斷可能生成哪些可燃性氣體。

正解理由

依化學反應的元素守恆，反應物中沒有的元素，產物不會憑空出現。環氧乙烷分子式為C2H4O，僅由碳、氫、氧三種元素構成，其分解爆炸是分子在受熱或受衝擊後自身斷鍵重排的放熱反應，產物只能由碳、氫、氧重新組合而成。氨（NH3）分子中必須含有氮原子，而環氧乙烷分子內並無氮元素可供生成，因此氨不屬於環氧乙烷分解爆炸的產物。故選A。

逐項排除

1. (A)

   NH3的生成需要氮原子，環氧乙烷僅含碳、氫、氧，缺乏氮的來源，是四個選項中無法由該分解反應生成者，為本題所要選出的答案。

2. (B)

   H2由環氧乙烷分子中的氫原子在高溫斷鍵後兩兩結合而成，是分解爆炸中常見的可燃性氣體產物。

3. (C)

   CO由分子內既有的碳與氧結合而成，在缺乏外部氧氣的分解條件下生成量甚多，屬典型產物。

4. (D)

   CH4由分子斷裂後的碳與氫重組而成，環氧乙烷分解為甲烷與一氧化碳正是文獻所載的主要路徑之一。

記憶點

環氧乙烷是由兩個碳原子與一個氧原子構成三員環的環醚，環張力大、鍵結相對不穩定，因此即使在沒有空氣的密閉容器中，只要受熱、受衝擊或接觸鐵鏽、鹼類等物質，也能以自身分解放熱的方式劇烈反應而爆炸。火災學把這種不必外界供應助燃物的爆炸稱為分解爆炸，乙炔、聯氨、有機過氧化物與疊氮化合物也常被列為同一族群的例子，與必須有可燃物加助燃物預混才成立的一般氣體爆炸分屬不同機制。

環氧乙烷的分解一般由三員環開裂重排為乙醛開始，再進一步斷裂為甲烷與一氧化碳，過程中同時析出氫氣、乙烯與碳，因此產物清單中看得到CH4、CO、H2與C2H4。應付這一類題目的通用作法是先把反應物的元素寫出來，再逐一檢查選項需要哪些元素：含氮、含硫或含鹵素的產物，都不可能由只含碳、氫、氧的分子單獨生成。

就法規面而言，《公共危險物品及可燃性高壓氣體製造儲存處理場所設置標準暨安全管理辦法》附表一第四類把特殊易燃物定義為在一大氣壓時自燃溫度在攝氏一百度以下之物品，或閃火點低於攝氏零下二十度且沸點在攝氏四十度以下之物品，其管制量為五十公升；環氧乙烷的閃火點與沸點均甚低，即屬本目所描述的型態。

易混淆概念對照：分解爆炸靠物質自身分解放熱，不必外界供氧；粉塵爆炸須有可燃性粉塵懸浮並具備氧氣與火源；蒸氣雲爆炸則是外洩的可燃氣體先與空氣預混，再遇火源引爆。延伸考點包括分解爆炸物質的舉例、環氧乙烷文獻所載極寬的燃燒範圍，以及以氮氣等惰性氣體稀釋來抑制分解反應的原理。