产率百分比

本页逐步讲解 SPM化学中的产率百分比：所需公式、需要注意的单位，以及三道示范例题。

何时使用

在真实反应中，你很少能收集到方程式所许诺的全部产物。产率百分比衡量你有多接近它，它在 SPM化学 中既作为计算出现，也作为工业过程为何这样运作的原因出现。

公式与单位

产率百分比 =（实际产量 / 理论产量）x 100 %

• 实际产量 是你真正得到的质量（或摩尔数），题目会给。
• 理论产量 是最大可能量，假设一切完全反应，由配平方程式算出。

单位。 两个产量必须用同一单位（都用克，或都用摩尔），使分数约成纯粹的百分比。

答案是一个百分比，合理情况下绝不会超过 100 %。

例题一（简单）

某反应的理论产量为 10.0 g 产物，但只收集到 8.0 g。求产率百分比。

• 产率百分比 =（8.0 / 10.0）x 100 % = 80 %。

例题二（中等）

碳酸钙分解：CaCO₃ → CaO + CO₂。加热 50 g 碳酸钙得到 21 g 氧化钙。

求产率百分比。（Ca = 40，C = 12，O = 16）

• M(CaCO₃) = 100 g mol⁻¹，故 n(CaCO₃) = 50 / 100 = 0.50 mol。
• 比 CaCO₃ : CaO = 1 : 1，故理论 n(CaO) = 0.50 mol。
• 理论质量 = 0.50 x 56 = 28 g。
• 产率百分比 =（21 / 28）x 100 % = 75 %。

例题三（SPM 水平）

氨由哈柏法制得：N₂ + 3H₂ → 2NH₃。28 g 氮与过量氢反应生成 23.8 g 氨。

求产率百分比。（N = 14，H = 1）

• M(N₂) = 28 g mol⁻¹，故 n(N₂) = 28 / 28 = 1.0 mol。
• 比 N₂ : NH₃ = 1 : 2，故理论 n(NH₃) = 2.0 mol。
• 理论质量 = 2.0 x 17 = 34 g。
• 产率百分比 =（23.8 / 34）x 100 % = 70 %。

产率为何低于最大值

产率低于 100 % 是正常的，考试常要你解释原因。反应可能是可逆的、在完成前就达到平衡，例如哈柏法；部分反应物可能在副反应中损失；而在转移、过滤或提纯时产物总会有损失。

懂得这些原因，就能把一个光秃秃的数字变成满分的解释，它也直接连到工业为何要调节温度、压力与催化剂，把产率推到经济上尽可能高。

常见陷阱

• 混用单位。 质量比质量，或摩尔比摩尔，绝不能一个对另一个。
• 忘了理论那一步。 你必须先由方程式算出理论产量；它并不是起始质量本身。
• 结果超过 100 %。 这说明出了错，或产物不纯、仍然潮湿，而不是反应特别出色。
• 把实际产量放在分母。 理论产量才放在下面。

我们的老师会让学生在写下最后一行之前，总是把理论产量的计算完整写出来，因为分数就在那里，大多数产率题也正是在那里悄悄地被拿下或丢掉。有了这个排布，即使题目读来陌生，理论那一步也绝不会被漏掉。