Du point de vue de la structure de la phrase, la seconde proposition serait plus correcte. Pour rendre la question encore plus lisible, je la séparerais en deux parties : les données, et la question :
Un kilogramme de carbone nécessite 4/3 kilogrammes d’oxygène.
Combien de kilogrammes de monoxyde de carbone produit-il ?
Je ne dirais pas non plus qu'un kg de carbone 'nécessite' une certaine quantité d'oxygène : c'est pour une réaction particulière que cette quantité sera nécessaire. On dira plutôt que "un kg de carbone réagit avec n kg d'oxygène".
Du point de vue de la chimie, je ne poserais pas cette question. Elle semble sous-entendre que tout le carbone va réagir avec l'oxygène selon la réaction :
2 C + O2 -> 2 CO
ce qui ne s'observera jamais en réalité. La combustion du carbone produit essentiellement du CO2, comme la plupart des étudiants devraient le supposer, et ne produira jamais 100% de CO (cf. équilibre de Boudouard).
Juste une petite remarque annexe : QCM (Questionnaire à Choix Multiples) est masculin.