🍶限量试剂计算器 - 化学方程式计算、理论产量与产率
根据化学方程式计算时,配平后的系数就是各物质的物质的量之比。几种反应物同时给出数量时,要先找出限量试剂(限量反应物):把每种反应物的物质的量除以它的系数,得数最小的那种最先用完,它决定了产物的理论产量,其余反应物过量。例如 10 g H₂ 与 64 g O₂ 反应(2H₂ + O₂ → 2H₂O):n(H₂) = 10 ÷ 2.016 = 4.960 mol,除以 2 得 2.480;n(O₂) = 64 ÷ 31.998 = 2.000 mol,除以 1 得 2.000,所以 O₂ 是限量试剂,生成 H₂O 4.000 mol 即 72.06 g,H₂ 剩余 0.960 mol(1.94 g)。若实际只得到 65 g 水,产率 = 65 ÷ 72.06 = 90.2%。本工具输入方程式后自动配平(没配平、写错系数都没关系),列出各物质的系数和摩尔质量;反应物的量可以用 g、mg、kg、mol、mmol、气体体积 L / mL(可选 22.414、22.711 或 24.465 L/mol)或溶液体积 × 物质的量浓度给出,质量还可以填纯度。结果给出限量试剂、反应进度、每种产物的理论产量(g 和 mol)、过量反应物的消耗量和剩余量,输入实际产量即得产率。另一种模式由目标产物(或某一反应物)的量反算其它物质的用量,可计入预计产率。每一步摩尔比换算都会写出来,适合中学和大学化学作业与实验准备。
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如何使用化学计量与限量试剂
- 1输入化学方程式(可以不配平),或点击示例,如 2H2 + O2 = 2H2O、KMnO4 + HCl
- 2给反应物填入数量并选择单位(g、mol、气体体积、溶液 mL × mol/L 等),留空表示足量
- 3查看限量试剂、理论产量和剩余量,填写实际产量求产率;或切换到“已知目标量”反算原料用量
常见问题
- 怎么判断哪个是限量试剂?
- 把每种反应物的物质的量除以它在配平方程式中的系数,得数最小的就是限量试剂。不能直接比较质量或物质的量本身,因为系数不同。例如 2H₂ + O₂ → 2H₂O 中,4.96 mol H₂ 和 2.00 mol O₂ 看起来 H₂ 多,但 4.96 ÷ 2 = 2.48 > 2.00 ÷ 1 = 2.00,所以 O₂ 先用完,是限量试剂。
- 理论产量和产率怎么算?
- 理论产量 = 限量试剂的物质的量 × (产物系数 ÷ 限量试剂系数) × 产物摩尔质量,是反应物全部转化时能得到的最大量。产率 = 实际产量 ÷ 理论产量 × 100%。产率超过 100% 通常是产物没干燥或混有杂质。
- 方程式没配平可以直接用吗?
- 可以。工具会忽略你写的系数,按元素守恒用精确分数重新配平,并显示配平后的方程式;如果你写的系数与正确比例不同会提示。无法配平时会告诉你检查化学式,出现多组独立配平方式(几个反应同时发生)时采用系数最小的一组并给出说明。
- 气体体积和溶液的量怎么换算?
- 气体按理想气体摩尔体积换算:n = V ÷ Vm,标准状况(0 °C、101.325 kPa)Vm = 22.414 L/mol,IUPAC 现行标准(0 °C、100 kPa)为 22.711 L/mol,25 °C 常压为 24.465 L/mol,可在页面上切换。溶液按 n = c × V 换算,体积以 mL 输入。含杂质的固体可以填纯度,质量会先乘以纯度。