8年级

配平化学方程式、反应产率

选择系数使方程式两侧各元素原子数相等；用配平后的方程式计算理论产量并与实际产量比较。

直觉直觉：粒子与变化

食谱按比例配料：份数加倍时每种原料都加倍。化学方程式系数也表示粒子数之比。

反应前后都有 2 个 N 原子和 6 个 H 原子。只有每个 N₂ 配 3 个 H₂ 才无原子剩余——这就是配平比。

定义: 核心概念

配平的化学方程式中，反应物侧与生成物侧各元素的原子数相等。产率为实际产量除以理论产量再乘 100%。

配平只能改变系数，不能改变下标；把 H₂O 改成 H₂O₂ 就变成另一种物质。最后约为最简整数比。

\eta=\frac{m_{\mathrm{actual}}}{m_{\mathrm{theoretical}}}\times100\%

例题: 例题

配平 Fe + O₂ → Fe₂O₃。

解答

最简整数配平为 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃；两侧各有 4 个 Fe 和 6 个 O。

例题: 第二个例子

配平 Al + O₂ → Al₂O₃。

解答

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃——两侧各有 4 个 Al 和 6 个 O。

对于 $\ce{2H2 + O2 -> 2H2O}$ ，两侧均有 4 个 H 和 2 个 O。理论上得到 18 g 水而实际收集 15 g，则产率为 $15/18\times100\%=83.3\%$ 。

对含氧氢反应，先从出现式子最少的元素入手。最后务必核对两侧所有原子数一致。

例题: 计算与应用例题

实验中 4.0 g H₂ 与过量 O₂ 反应生成 32.4 g H₂O，求产率百分比。

解答

n(H₂) = 4.0 / 2.0 = 2.0 mol。理论 n(H₂O) = 2.0 mol，理论质量 = 2.0 × 18.0 = 36.0 g。产率 = (32.4 / 36.0) × 100% = 90.0%。