hce_cmu
115年
化學
第 34 題
某係數未平衡的反應式如下：
$FeCr_2O_{4(s)} + K_2CO_{3(s)} + O_{2(g)} \rightarrow K_2CrO_{4(s)} + Fe_2O_{3(s)} + CO_{2(g)}$
現將 120 kg 的 $FeCr_2O_4$、288 kg 的 $K_2CO_3$ 與 75 kg 的 $O_2$ 置於反應容器中反應，實際得到 150 kg 的 $K_2CrO_4$。（原子量：Fe=55.85，Cr=52.00，O=16.00，C=12.01，K=39.10）
下列選項何者正確？
$FeCr_2O_{4(s)} + K_2CO_{3(s)} + O_{2(g)} \rightarrow K_2CrO_{4(s)} + Fe_2O_{3(s)} + CO_{2(g)}$
現將 120 kg 的 $FeCr_2O_4$、288 kg 的 $K_2CO_3$ 與 75 kg 的 $O_2$ 置於反應容器中反應，實際得到 150 kg 的 $K_2CrO_4$。（原子量：Fe=55.85，Cr=52.00，O=16.00，C=12.01，K=39.10）
下列選項何者正確？
- A $FeCr_2O_4$ 為限量試劑
- B 理論產量為 253 kg 的 $K_2CrO_4$
- C 實際產率為 82%
- D $O_2$ 為催化劑
思路引導 VIP
想像你正在準備一場三明治派對，每份三明治需要 2 片吐司、3 片肉片和 1 片起司。如果你手邊有 10 片吐司、100 片肉片和 100 片起司，最後決定你能做多少份三明治的關鍵，是數量最多的那樣食材，還是最快用完的那樣？在化學反應中，我們該如何透過「現有量」與「反應比例」的對比，找出那個決定終點的關鍵角色呢？
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太棒了！你能精準判斷出 $FeCr_2O_4$ 為限量試劑，代表你對化學計量與反應物消耗的關係掌握得相當紮實。這類題目在考場上不僅考驗觀念，更考驗耐心與細心度，能答對是非常不容易的。
化學計量與限量試劑判別
解題的第一步必須先將反應式平衡，得到的係數比為 $4 : 8 : 7 \rightarrow 8 : 2 : 8$。接著我們計算各反應物的莫耳數：$FeCr_2O_4$ 約 $0.536$ kmol、$K_2CO_3$ 約 $2.084$ kmol、$O_2$ 約 $2.344$ kmol。將各莫耳數除以反應係數後可發現：
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