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課程名稱：
化學反應式與化學計量
編授教師：
中興國中 楊秉鈞


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 化學反應式


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如何寫化學反應式
 寫化學反應式程序：表達實驗結果，不可憑空杜撰
（1）寫出化學式：表示「反應物」與「生成物」
方向
（2）標示箭號（）：表示反應進行的
。
1
MnO2
H 2O2  H 2O  O2
 箭號左邊是反應物，箭號右邊是生成物，
2
（反應物或生成物不只一種，以加號（＋）連接）
2H 2O2 MnO
2  2 H 2O  O2
 反應的條件（ 加熱 、溫度、壓力、催化劑….）
 可標示於箭號（）的上、下方
4H 2O2 MnO
2  4 H 2O  2O2
（3）加上均衡係數：
MnO2
8
H
O

 8H定律
2 2 質量守恆
2O  4O2
 化學反應需符合
MnO2
原子數目
 加上 係數
16H，使左右相同種類的
O




16
H
O
 8O2 相等
2 2
2
 係數為1 時，可省略
……..
 係數常以簡單整數比表示，分數表示時亦可
 係數表示參與反應的粒子數（ 分子數或莫耳數 ）關係


 水  氧
雙氧水 二氧化錳
2

H 2O2

1
 2 H 2O  1 O2
2
MnO2

（媒體：1 ）


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範例解說
1.鎂帶燃燒，產生氧化鎂。

2 Mg 

（媒體：1 ）

O2  2 MgO

2.雙氧水，以二氧化錳催化產生氧及水。

2 H 2O2 MnO
2 

1
O2  2 H 2O
2

3.鎂與鹽酸反應，產生氯化鎂及氫氣。

Mg  2 HCl  MgCl2  H 2
※ 步驟提示：
 寫化學式（反應物、生成物）
 加反應方向（→）及加號（＋）
 加係數（由左右不同數目原子開始，使其原子數相等，化簡單整數）
 驗算


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範例解說

（媒體：1 ）

4.氯化鈣與碳酸鈉反應，產生碳酸鈣沉澱及氯化鈉。

CaCl2  Na2CO3  CaCO3  2 NaCl
5.鈉與水反應，產生氫氧化鈉及氫氣。

2 Na  2 H 2O  2 NaOH 

2 Na  2 H 2O  2 NaOH

1
H2
2

 H2

※ 步驟提示：
 寫化學式（反應物、生成物）
 加反應方向（→）及加號（＋）
 加係數（由左右不同數目原子開始，使其原子數相等，化簡單整數）
 驗算


Slide 6

化學反應式的係數意義
 化學反應式的係數意義：
（1）均衡係數表示此反應進行的 分子數（或莫耳數） 。
（2）實例討論：
 二片吐司及一個荷包蛋，可做成一個煎蛋三明治
 係數比 2：1：1 ，就是反應的分子數比

？
2 吐司  1 荷包蛋  1 煎蛋三明治
 鎂帶燃燒成氧化鎂：係數比 2：1：2 。
 2 個鎂原子與1個氧分子，產生2 個氧化鎂分子

2Mg  O2  2MgO


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『粒子觀點』看化學反應式
 以「氫氣在氧中燃燒會產生水」之反應為例
（1）氫分子：H2
氧分子：O2
水分子：H2O

1
2 H 2  O2
2

2 H 2O

（2）反應式： 氫 ＋ 氧 → 水



＋
10 個氫分子

10 個水分子

5 個氧分子

10
210
2H 2  5
OO
H 2H
O2O
2 2


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『質量守恆』看化學反應式
 以「氫氣在氧中燃燒會產生水」之反應為例
（1）氫分子：H2
氧分子：O2
水分子：H2O

2H 2  O2  2H 2O
 係數＝反應的分子數（或莫耳數）

2mol H 2  1 molO2  2mol H 2O
以「完全反應」下驗證質量守恆：

 2  2g H 2  1 32g O2  2 18g H 2O
（分子量：H2＝2，O2＝32，H2O＝18）


Slide 9

回家練習
1. 雙氧水以二氧化錳為催化劑，分解成水和氧

2H 2O2  2 H 2O  O2
MnO2

2. 氫和氧反應生成水

2H 2  O2  2H 2O
3. 氫和氮反應，生成氨氣

3H 2  N 2  2 NH3
4. 碳＋氧  二氧化碳

C  O2  CO2
5.碳＋氧  一氧化碳

2C  O2  2CO

 寫反應式程序
 表列化學式
 均衡係數
 左右檢查


Slide 10

回家練習
6. 氫氧化鈉＋硫酸  硫酸鈉＋水

2NaOH  H 2 SO4  Na2 SO4  2H 2O
7. 硫在氧中燃燒生成二氧化硫

S  O2  SO2
8. 大理石與鹽酸的反應

CaCO3  2HCl  CaCl2  CO2  H 2O
9. 氧化汞受熱分解為汞及氧氣


2 HgO 
 2 Hg  O2


Slide 11

回家練習
10. CH4＋O2  CO2＋H2O

CH4  2 O2  CO2  2 H 2O
11. C3H6＋O2  CO2＋H2O

9
C3 H 6  O2  3 CO2  3 H 2O
2

2C3 H 6  9O2  6CO2  6H 2O
12. CH3OH＋O2  CO2＋H2O

3

CH3OH
O2 
2

CO2  2 H 2O

2CH3OH  3O2  2CO2  4H 2O

先C、H
後平衡 O


Slide 12

回家練習
13. 碳酸鈣加熱分解成氧化鈣及二氧化碳

CaCO3 

CaO  CO2

14. 鈉丟入水中的反應

2Na  2H 2O  2NaOH  H 2
15.氫氧化鈣＋二氧化碳  碳酸鈣＋水 （澄清石灰水檢驗反應）

Ca(OH ) 2  CO2  CaCO3  H 2O
16. 鋼絲絨氧化的反應

2 Fe 

3
2

O2  Fe2O3

4Fe  3O2  2Fe2O3


Slide 13

回家練習
17. 氯化鎂＋碳酸鈉  碳酸鎂＋氯化鈉

MgCl2  Na2CO3  MgCO3  2 NaCl
18. 氯化鈣＋碳酸鈉  碳酸鈣＋氯化鈉

CaCl2  Na2CO3  CaCO3  2 NaCl
19. Zn＋HCl  ZnCl2＋H2

Zn  2HCl  ZnCl2  H 2
20.碳酸氫鈉的受熱分解

2 NaHCO3 

Na2CO3  CO2  H 2O


Slide 14

 化學計量
O8


Slide 15

理化廚房 食譜一
 食譜一：
（1）食譜特徵：由一個材料去推求其他所需配合的數量，
依 連比 計算。
（2）製作反應式：二片吐司及一個荷包蛋，做一個煎蛋三明治

2 吐司  1 荷包蛋  1 煎蛋三明治
（3）實例討論：若已有10片吐司，欲全部去做成煎蛋三明治：
2：1：1
 各材料的比例為
。
5 個荷包蛋。
需
5 個煎蛋三明治
 可做

2 吐司  1 荷包蛋  1 煎蛋三明治
2

10

1
X

1

Y

X5 , Y 5


Slide 16

理化廚房 食譜二
 食譜二：
（1）食譜特徵：有兩種材料出現，需先判斷 何者用完或剩下 ，
再做連比計算
（2）製作反應式：二片吐司及一個荷包蛋，做一個煎蛋三明治

2 吐司  1 荷包蛋  1 煎蛋三明治
（3）實例討論：若已有7片吐司及3個荷包蛋，欲全部做煎蛋三明治：
 各材料的比例為 2：1：1 。
3 個煎蛋三明治
 可做
 吐司 會剩下 1 片（或個）；荷包蛋會剩下 0 個。

2 吐司  1 荷包蛋  1 煎蛋三明治
2
1
1


X
3
Y
X  6 , Y 3


Slide 17

 如何
進行化學反應


Slide 18

化學反應式的係數意義
 化學反應式的係數意義：
（1）均衡係數表示此反應進行的 分子數 。
 係數比＝ 分子數 比＝ 莫耳數 比
 同溫同壓下，當反應粒子均為 氣體 時：
 係數比＝分子數比＝莫耳數比＝ 體積 比
 係數比是莫耳數比，亦能轉換成質量比運算之
（2）實例討論：
 二片吐司及一個荷包蛋，可做成一個煎蛋三明治
 係數比 2：1：1 ，就是反應的分子數比

2 吐司  1 荷包蛋  1 煎蛋三明治
 鎂帶燃燒成氧化鎂：係數比 2：1：2 。
 2 個鎂原子與1個氧分子，產生2 個氧化鎂分子

2Mg  O2  2MgO


Slide 19

化學反應式的係數意義
 化學反應式的係數意義：
（2）實例討論：
 質量守恆定律驗證：氫與氧燃燒，產生水蒸氣的反應
能得知：氫：氧：水質量比＝ 1：8：9
。
 2 mol 氫分子和 1 mol 氧分子反應，能得到 2 mol 水分子
 2 個氫分子和 1 個的氧分子反應，能得到 2 個的水分子
 4 克氫分子和 32 克氧分子反應，能得到 36 克水分子
 2 cm3氫分子和 1 cm3氧分子反應，能得到 2 cm3水分子

2H 2  O2  2H 2O
2 mol × 2
1 mol × 32
2 mol × 18
4g ＋
32g ＝
36g

反應質量比 1

：

（分子量 H2＝2

8

：
O2＝32

9
H2O＝18）


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化學計量的列式程序
 列式程序：以氫與氧氣燃燒產生水為例
（1）程序一： 寫反應式 （須完成平衡）
（2）程序二： 連比列式 。
 依莫耳數比列式：
直接由反應式係數，列連比式
 依質量比列式：
題目只有質量比時（且沒有給反應式或各分子量時）
（3）程序三： 判斷題型 後解題 （反應物耗盡者代入）
 A 型：由一推求其他
 B 型：先要決定反應物何者用完，再推求其他

 莫耳數
由係數對應拉下

2H 2  O2  2H 2O
莫耳數比
2 1 2
 
X Y Z

質量比
或

1 8 9
 
X Y Z


Slide 21

範例解說
1.已知碳（C）在空氣中完全燃燒會產生二氧化碳（CO2），則：
C  O2  CO2
 試寫出碳燃燒的化學反應式？
。
 若欲將 600公克的碳完全燃燒，需要 1600 公克的氧。
燃燒後會產生 2200 公克的二氧化碳。
CO2  44
O2  32

C  O2  CO2
1
1
1
X  50mol O2  50  32  1600g O2


600
X
Y
Y  50mol CO2  50  44  2200g CO2
題型A：由一推其他
12

2.把 1.8 公斤的水電解，進行如下反應：2H2O → 2H2＋O2 ，則：
 能產生 200 克氫。 能產生 50 莫耳氧。
H 2O  18
O2  32
H2  2

2H 2O  O2  2H 2

X  50mol O2

2
1
2


1800
X
Y
Y  100mol H 2
18
題型A：由一推其他  100  2  200 g


Slide 22

範例解說
3.氫氣 1.8 ×1025 個與足量的氮作用，若進行以下反應，則：
3H2＋N2 → 2NH3
 能產生 1.2 × 1025 個氨分子。
340
 相當於 20
莫耳＝
公克氨分子。
 需要 10 莫耳的氮。
 相當於 6 × 1024 個氮分子。相當於 280 公克氮。
3H2

＋

N2

→ 2NH3

3
1
2


25
1.8  10
X
Y
題型A：由一推其他
6  10 23
X  10mol N 2  10  28  280 g N 2
 10  6 1023  6 1024 個 N 2

Y  20mol NH3  20 17  340 g NH3
 20  6 1023  1.2 1025 個 NH3

N 2  28
NH 3  17


Slide 23

範例解說

H 2O  18

4.氫氣 3莫耳與 1莫耳的氧氣燃燒，則：
 能產生 2
莫耳的水（ 36 公克）
 哪一個反應物會剩下？ H2
； 剩下
1mol

3mol

1

莫耳。

題型B：先決定何者用完
X  2molH 2消耗

O2  2H 2  2H 2O

1
2

1
X

反應物消耗；
生成物生成。

2

Y

Y  2molH 2O
 36 gH 2O

5.X、Y、Z 表示三種不同之物質，其分子量分別為10、18、24，
若 X 和 Y反應生成 Z，則何者為其反應式？ C 。
（A）X＋Y→Z（B）X＋2Y→Z（C） 3X＋Y→2Z（D）2X＋Y→2Z

10  18  24

10  36  24

 依質量守恆定律判斷

30  18  48

20 18  48

（C） 3X＋1Y→2Z
3 ×10 ＋1×18 ＝ 2 ×24


Slide 24

範例解說
6. （ C ）碳酸鈉與氯化鈣反應會產生碳酸鈣沉澱：
反應式為 Na2CO3＋CaCl2→2NaCl＋CaCO3，
則4M、500mL的碳酸鈉溶液要完全反應變成碳酸鈣沉澱，
需混合2M的氯化鈣溶液多少mL？
（A）250 （B）500 （C）1000 （D）2000。
Na2CO3

＋

CaCl2 →

1
1


4  0. 5
2l

2NaCl ＋ CaCO3

2
a



1
b

 l  1公升  1000 ml
題型A：由一推其他

mol
M
l


Slide 25

範例解說
7. 某元素X與氧O2的反應式為 2X＋O2 → 2XO：其質量關係如圖。
 今取 27公克X 與O2 完全反應：
可生成 XO 36
公克；需氧 9
公克。
 今取15公克 X 與 3克 O2，使之反應：
可生成 XO 12
公克； X 會剩下 6 公克。
2X
反應質量比 3

＋ O2 →
1

2XO
4

3
1
4


27
X
Y
2X
反應質量比 3
 無分子量資料
，不能用莫耳數比運算

＋ O2 →
1

2XO
4

3
1
4


X
3
Y

X 9
Y  36

X 9
Y  12


Slide 26

範例解說
8. （ D ）在25℃，氣壓同為1 atm之甲、乙兩容器，其體積比為1：2。
若甲、乙兩容器內的氣體分別為CO和CO2，且碳的原子量為
12，氧的原子量為16，則下列何者為甲、乙兩容器內氣體的
重量比？
(A) 甲：乙＝1：2
(B) 甲：乙＝4：5
(C) 甲：乙＝7：11 (D) 甲：乙＝7：22

同溫同壓下：
氣體體積比＝莫耳數比

CO  28
CO2  44

WCO 1 28 7
1 mol甲
 



V乙 2 mol乙
WCO2 2  44 22
V甲


Slide 27

範例解說
9. （ C ）在室溫時，體積為100升的真空密閉容器中，通入28克氮
氣和32克氧氣，加熱反應產生NO2氣體，
反應式如下：N2 ＋ 2 O2 → 2 NO2，若反應前後容器體積
及溫度不變，則反應後容器內氣體平均密度為多少克／升？
(A) 0.30
(B) 0.46
(C) 0.60
(D) 0.92克／升。

 想法  ：質量守恆定律
 反應前總質量＝反應後總質量

M 28  32 60
g
D


 0.6
L
V
100
100


Slide 28

範例解說
9. （ C ）在室溫時，體積為100升的真空密閉容器中，通入28克氮氣和
32克氧氣，加熱反應產生NO2氣體，反應式如下：N2 ＋ 2 O2
→ 2 NO2，若反應前後容器體積及溫度不變，則反應後容器
內氣體平均密度為多少克／升？
(A) 0.30
(B) 0.46
(C) 0.60
(D) 0.92克／升。

 想法  ：化學計量
28g
∥

1mol

32g
∥

1mol

題型B：先決定何者用完

N2  2O2  2NO2
1
2
2


X
1
Y

N2  28 O2  32

NO2  46

X  0.5molN 2消耗
 剩下0.5mol  14 gN 2
Y  1molNO2生成
 46 gNO2


Slide 29

範例解說
9. （ C ）在室溫時，體積為100升的真空密閉容器中，通入28克氮氣和
32克氧氣，加熱反應產生NO2氣體，反應式如下：N2 ＋ 2 O2
→ 2 NO2，若反應前後容器體積及溫度不變，則反應後容器
內氣體平均密度為多少克／升？
(A) 0.30
(B) 0.46
(C) 0.60
(D) 0.92克／升。

 想法  ：化學計量

N2  2O2  2NO2
反應前：28g

32g

0

反應後：14g

0

46g

M 14  46 60
g
D


 0.6
L
V
100
100


Slide 30

範例解說
10. （ B ）圖為甲、乙、丙三種分子的結構示意圖，甲、乙兩種
分子可反應生成丙分子，若要生成10個丙分子，至少需要
多少個甲分子和乙分子？
（A）甲分子5個和乙分子5個 （B）甲分子5個和乙分子10個
（C）甲分子10個和乙分子5個（D）甲分子10個和乙分子10個。

A2
1

B2

AB2

A2  2 B2  2 AB2

1
2
2


甲
乙
10
題型A：由一推其他

甲＝5 個
乙＝10 個


Slide 31

範例解說
11. （ A ）一平衡化學反應式A ＋ 3B → 2C。若分子量A為28，B
為 2，C為 X。將Y公克的 A與36公克的 B 反應，當 B完
全用完後，還剩下12公克的A。下列有關X與Y的組合，何者
正確？
 亦能用莫耳數比運算
(A) X＝17，Y＝180
(B) X＝17，Y＝168
(C) X＝34，Y＝180
(D) X＝34，Y＝168
 依質量守恆定律

A  3B  2C
1 28  3  2  2  X
X  17

A  3B  2C
質量比

28
6
34


Y- 12
36
C'

Y  12  28  6
Y  168  12  180 g

C '  34  6
 204 g


Slide 32

範例解說
12.濃度3.4％的雙氧水溶液600克和10克的二氧化錳混合後，若雙氧
9.6
水完全分解後，會產生氧氣
公克。

H 2O2  34

題型A：由一推其他

O2  32

2H 2O2  2 H 2O  O2
MnO2

2
3.4
600 
100
34



2
1

X
Y

Y  0.3mol  0.3 32  9.6g O2


Slide 33

範例解說
13.大理石160公斤，其主成分為碳酸鈣。若將此大理石加熱分解，可產生
44公斤二氧化碳，則此大理石中含有碳酸鈣的重量百分率為 62.5 ％。
（CaCO3＝100） 題型A：由一推其他

CO2  44

假設百分率為 P ％

CaCO3  CaO 
1

1


X

P
160  10 
100
100
P
3
160  10 
3
44

10
100 
100
44
3

CO2
1
44  103
44

P  62.5


Slide 34

範例解說
14.康康依進行實驗：氧化銅＋硫酸→硫酸銅＋水，已知硫酸濃度為
定值，五次實驗的結果如下表所示，則 ：
 第 1 次實驗中反應物 氧化銅 消耗完、 硫酸 過量
 每公克氧化銅完全反應，可生成硫酸銅 2 公克。
 第 3 次實驗中反應物 硫酸 消耗完、 氧化銅 過量
 每100毫升硫酸完全反應，可生成硫酸銅 10 公克。

2 gCuSO4

10 gCuSO4

 硫酸若此時用完, 硫酸銅質量應不增加
1gCuO
100mlH 2 SO4

2

2

1.5

1.5


Slide 35

範例解說
14.  第 4 次實驗中「X」值為 14 公克。
 1公克氧化銅與 20 毫升硫酸完全反應可生成 2 克硫酸銅。
 第 1、2、4 次實驗中，反應物氧化銅消耗完、硫酸過量
 第 3、5 次實驗中，反應物硫酸消耗完、氧化銅過量

CuSO4
10 g
2g


H 2 SO4 100ml 20ml
用完

CuO
1g


H 2 SO4 20ml

CuSO4 2 g

CuO
1g
－40ml
－80ml
－5 g
－140ml
－7.5 g

X  14 g


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課程結束