化学方程式计算例题

在化学学习中，化学方程式的计算是非常重要的内容。通过化学方程式可以计算反应物和生成物的质量、物质的量、体积等，帮助我们理解化学反应的基本规律。本文将通过一个例题来展示如何进行化学方程式的计算。

例题：氢气与氧气反应生成水

题目：
已知氢气与氧气反应生成水，求反应中消耗氢气的质量和生成水的质量。

反应方程式：
[ 2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(l) ]

已知条件：
氢气的物质的量为 3 mol。

解题步骤：

步骤 1：写出化学方程式

首先写出氢气与氧气反应的化学方程式：

[ 2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(l) ]

步骤 2：根据方程式找出物质的量的关系

根据反应方程式，可以得出反应物和生成物的物质的量关系。根据该方程式，2 mol 氢气与 1 mol 氧气反应，生成 2 mol 水。

步骤 3：计算消耗氧气的物质的量

根据反应方程式，2 mol 氢气与 1 mol 氧气反应。已知氢气的物质的量为 3 mol，因此需要消耗的氧气的物质的量为：

[ \text{氧气的物质的量} = \frac{3 \, \text{mol} \, H_2}{2} = 1.5 \, \text{mol} \, O_2 ]

步骤 4：计算生成水的物质的量

根据方程式，2 mol 氢气生成 2 mol 水，因此 3 mol 氢气反应生成的水的物质的量为：

[ \text{水的物质的量} = 3 \, \text{mol} \, H_2 ]

步骤 5：计算消耗氢气的质量

氢气的摩尔质量为 2 g/mol，因此消耗 3 mol 氢气的质量为：

[ \text{氢气的质量} = 3 \, \text{mol} \times 2 \, \text{g/mol} = 6 \, \text{g} ]

步骤 6：计算生成水的质量

水的摩尔质量为 18 g/mol，因此生成 3 mol 水的质量为：

[ \text{水的质量} = 3 \, \text{mol} \times 18 \, \text{g/mol} = 54 \, \text{g} ]

步骤 7：总结

• 氢气的质量为 6 g。
• 水的质量为 54 g。

结论

通过化学方程式的计算，我们得出了反应中消耗氢气的质量和生成水的质量。对于化学方程式的计算，关键是理解反应物和生成物之间的物质的量关系，并且熟练掌握摩尔质量的计算方法。