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化学计量：限量试剂与产率

改变 HX2\ce{H2} 和 OX2\ce{O2} 的初始量，看哪种物质限制生成水的量。

目标

利用配平方程式 2 HX2+OX2→2 HX2O\ce{2H2 + O2 -> 2H2O} 判定各混合物中的限量试剂并预测理论产量。

仪器与试剂

氢气和氧气钢瓶（模拟）、反应容器、配平方程式 2 HX2+OX2→2 HX2O\ce{2H2 + O2 -> 2H2O}、计算器。

步骤

  1. 选择“恰好 2 : 1”：读取 HX2\ce{H2}、OX2\ce{O2}、HX2O\ce{H2O} 容器的高度并核对与化学计量系数一致。
  2. 切换到“H₂ 过量”：判断哪种反应物完全耗尽，另一种剩余多少。
  3. 切换到“O₂ 过量”并重复分析。
  4. 对每种模式，用限量试剂计算 HX2O\ce{H2O} 的理论物质的量，并与产物容器比较。

观察要点

  • 在恰好 2 : 1 时，两个反应物容器都完全耗尽，产物达到最大量。
  • 在过量模式下，限量一侧先耗尽；剩余反应物无法再生成产物。

讲解

2 HX2+OX2→2 HX2O\ce{2H2 + O2 -> 2H2O} 的系数确定物质的量比 2 : 1 : 2。化学计量上较少的反应物——限量试剂——决定理论产量；另一种有剩余。实际产量往往更低，以理论值的百分比表示。

相关主题

配平化学方程式、反应产率质量守恒定律、化学计量比

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