在一个化学反应中,反应物 相互作用以形成产物。完全消耗的反应物 为限量反应物,而反应物存在的量 大于与限量反应物 完全反应所需的量,即为过量反应物。配方类比有助于理解这些概念。在这里,一杯面粉、两个鸡蛋和三汤匙糖 可以做成五个华夫饼。那么如果有 3 杯面粉、4 个鸡蛋 和 8 汤匙的糖,可以做成多少个华夫饼?这里的面粉足够做 15 个华夫饼,糖足够 做 13 又1/3 个华夫饼。然而,鸡蛋只够做 10 个华夫饼。在这里,鸡蛋是限量反应物,因为它制造的华夫饼的量是最少的,而面粉和糖则是过量的。现在,考虑一下甲烷和氧气 之间的燃烧反应,产生的是二氧化碳 和水。回想一下,平衡方程的系数 代表反应物和产物的 化学计量量。因此,甲烷与二氧化碳的 化学计量摩尔比为 1:1,而氧气与二氧化碳的化学计量摩尔比为 2:1。假设有 80 克的甲烷 和 128 克的氧气。哪种是限量反应物,会形成多少二氧化碳?首先,反应物的质量 必须用它们的摩尔质量转换成摩尔。按化学计量,5 摩尔的甲烷 产生 5 摩尔的二氧化碳,而 4 摩尔的氧气只产生 2 摩尔的二氧化碳。由于氧气产生的二氧化碳量最少,它是限量反应物,而甲烷 是过量反应物。知道了限量反应物,产物的摩尔数 可以转化为克。因此,可以产生 88 克的二氧化碳。但是有多少甲烷没有反应呢?甲烷与氧气的摩尔比 表明,4 摩尔的氧气 会与 2 摩尔的甲烷完全反应。所以,3 摩尔未反应的甲烷是过量的。