所謂多步反應計算通常是指從一個化學反應中反應物的已知量出發,中間經過一個或幾個化學反應的連續計算,求最後一個化學反應中生成物的量的計算。解此類題目的簡便方法是多步反應關係式法。
一、五要素
要熟練掌握並嫻熟運用關係式法進行解題,必須明確五大要素。
1. 條件:已知的反應物與所求物不在同一反應中。
2. 適用範圍:適用於有關純度的多步反應計算和工業生產上的綜合計算。
3. 特點與特徵:特點是關係式法能較好地表示出物質間轉化時的定量關係,有很好的直覺效果;特徵是從最初的反應物到最終的生成物之間有多步連續反應。
4. 思路:明確變化的始態和終態,按實際工業生產的情況確定反應的關係式。
5. 解題步驟:①正確寫出各步反應的化學方程式;②根據化學方程式找出可以作為中介的物質,並確定最初反應物、中間物、最終生成物之間的量的關係;③確定最初反應物和最終生成物之間的量的關係;④根據所找關係及已知條件進行計算。
二、運用舉要
在多個相互聯繫的反應中,已知物質、中間物質、待求物質之間有相互轉化的關係。已知物質和待求物質的關係式一般通過分析中間物質和已知物質、待求物質之間的關係而得到。
例1 由 氧化制NO的轉化率為96%,NO轉化為 的轉化率為92%,現有10t ,總共可以製得63%的 多少噸?
解析:這是一道縱向型的多步反應計算型。起始物質為 ,終端物質為 。氨氧化法制硝酸的原理為 , , = 。
從以上三個化學方程式來看,氨與硝酸的關係式似乎應是 ,但工業生產上NO要進行循環利用,經過多次循環後,氨幾乎全部轉化為硝酸,則關係式應為 。設可製得63%的 的質量為x,則 ,解得:x=51.95t。