最後更新：2026-06-30

什麼是限量試劑

混合兩種反應物時，二者很少恰好符合平衡方程式所要求的比例。其中一種會先耗盡，這便是限量試劑。它使反應停止，並決定產物的最大量。另一種反應物所剩下的部分則稱為過量。

莫耳比法

切勿直接比較質量，因為原子是以莫耳比反應，而非以克數比反應。此方法分三步：

1. 將各反應物的質量除以其莫耳質量，換算成莫耳數。
2. 將各莫耳數除以其在平衡方程式中的係數。
3. 比值較小者即為限量試劑。

$$\frac{n_A}{a} = \frac{m_A / M_A}{a} \qquad\text{vs}\qquad \frac{n_B}{b} = \frac{m_B / M_B}{b}$$

符號	量	單位
m₍A₎	反應物A的質量	g
M₍A₎	A的莫耳質量	g/mol
a	A的係數	—
n₍A₎	A的莫耳數	mol

範例

以 2H₂ + O₂ → 2H₂O 為例，混合 10 g H₂ 與 64 g O₂。

1. H₂ 的莫耳數：10 ÷ 2.016 = 4.96 mol；比值 = 4.96 ÷ 2 = 2.48
2. O₂ 的莫耳數：64 ÷ 32 = 2.00 mol；比值 = 2.00 ÷ 1 = 2.00
3. O₂ 的比值較小，故 O₂ 為限量試劑。

過量剩下多少

確定限量試劑後，反應進行到它所容許的程度。過量反應物所消耗的莫耳數，等於限量試劑的比值乘以過量側的係數。上例中反應進行度為 2.00，故消耗的 H₂ 為 2.00 × 2 = 4.00 mol。由 4.96 mol 扣除後，剩下 0.96 mol 的 H₂，約 1.94 g 未反應。

常見反應

反應	係數	說明
2H₂ + O₂ → 2H₂O	2、1	比較 H₂÷2 與 O₂÷1
N₂ + 3H₂ → 2NH₃	1、3	因係數3，H₂ 常為限量試劑
2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃	2、3	各自除以本身的係數

從限量試劑到產量

限量試劑設定了產物的上限，因此始終是理論產量計算的依據。先求出限量試劑，再據以計算理論產量，最後與實際回收的產物相比，即得產率。

常見問題（FAQ）

什麼是限量試劑？

限量試劑是最先被完全消耗的反應物，它一旦耗盡，反應便停止，並決定產物的最大量。另一種反應物則以過量形式剩下。每一項理論產量的計算都以限量試劑為依據，因為它設定了產物生成量的上限。

如何判斷限量試劑？

先將各反應物的質量除以其莫耳質量得到莫耳數，再除以平衡方程式中的係數。比值較小者即為限量試劑。例如 10 g H₂（5.0 mol，係數2 → 比值2.5）與 64 g O₂（2.0 mol，係數1 → 比值2.0），O₂ 的比值較小，故為限量試劑。

過量反應物會剩下多少？

確定限量試劑後，反應進行到它所容許的程度。過量反應物所消耗的莫耳數，等於限量試劑的比值乘以過量側的係數。將起始莫耳數減去消耗量，再乘以莫耳質量，即得剩餘質量。

限量試劑與產量有何關係？

限量試劑決定理論產量，也就是可生成產物的最大量。將此結果作為理論產量計算的輸入，再與實際取得的產物相比，即可求得產率。