普通化学 · 第 2 章

仅作化学计量演示,不代表实验操作。

反应配方与限量试剂模拟器

把反应式当成一张严格的“配方单”:不是看谁投得多,而是看谁先凑不出下一份配方。调整投料量,观察理论产量和剩余量怎样同时改变。

2H2 + O2 → 2H2O

一份反应配方:消耗 2 mol H2 和 1 mol O2,生成 2 mol H2O。

投料账本

输入范围为 0—10.0 mol;输入后立即按方程式系数结算。

mol
mol

可直接输入小数。若一种反应物为 0 mol,就无法完成一份反应配方。

理论生成 H2O4 mol
限量试剂O2
过量试剂及剩余量H2,剩余 2 mol

反应配方格

每一行都是同一份 2 : 1 : 2 配方;最后一行可显示小数份的完成比例。

H2 O2 H2O

读图提醒:最多展示 5 份配方,对应输入范围内最多 5 mol 的反应进度。色带代表物质的量比例;小数份是连续计量,不是在数单个分子。

先把“谁更多”改成“谁能配几轮”

H2 可配轮数 = n(H2)/2因为每一轮需要 2 mol H2
O2 可配轮数 = n(O2)因为每一轮需要 1 mol O2
n(H2O) = 2 × 较小轮数较小值先耗尽,因此决定理论产量

当前投料的计算复盘

6 mol H₂ 可配 3 轮;2 mol O₂ 可配 2 轮。较小值是 2,所以 O₂ 是限量试剂,最多生成 4 mol H₂O;H₂ 剩余 2 mol。

注意这个陷阱:不能直接比较 6 和 2 来判断限量试剂。必须先除以各自在方程式中的系数,比较“能配几轮”。

先猜一猜

若投入 6 mol H2 与 2 mol O2,谁是限量试剂?最多能生成多少 mol H2O?