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硝酸銨受熱分解的化學方程式 硝酸銨受熱分解( 二 )

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這二個反應式可按各種比例混合而形成總的反應方程式:
(x+5y)KClO3+6(x+y)HCl=(x+5y)KCl+3(x+y)H2O+3xCl2+6yClO2 (6)
上面提到的三個方程[(1)、(2)、(3)式]僅是(6)式的三種特殊情況 。在方程(1)中 ， X=y=1/3；在方程(2)中 ， x=1 ， y=2；在方程(3)中 ， x=3 ， y=1 。
[例2]在酸性介質中H2O2與KMnO4的反應 。
其配平了的方程式一般可寫為：
5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2Mn2SO4+5O2+K2SO4+8H2O (7)
但實際上還存在許多其它套的配平系數 ， 例如：
7H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+6O2+K2SO4+10H2O (8)
12H2O2+4KMnO4+6H2SO4=4MnSO4+11O2+2K2SO4+18H2O (9)
……等 。
此反應出現配平系數多重性的原因在于H2O2的歧化作用可作為一個獨立的子反應：
2H2O2=2H2O+O2 (10)
所以總反應方程式可寫為：
(5x+2y)H2O2+2xKMnO4+3xH2SO4=xMnSO4+(5x+y)O2
+xK2SO4+(8x+2y)H2O (11)
方程式[(7)、(8)、(9)]僅是(11)式的三個特殊消況 。在方程(1)中 ， x=1 ， y=0；方程(2)中 ， x=1 ， y=1；方程(3)中 ， x＝2 ， y＝1 。
還可舉出一些類似的例子 ， 供讀者練習使用 。
〔類例1〕
3HClO3=HClO4+Cl2+2O2+H2O (12)
此總方程式實際是由下列二個獨立的子反應組成：
7HClO3=5HClO4+Cl2+H2O (13)
4HClO3=2Cl2+5O2+2H2O (14)
式乘2加上(13)式可得方程式:15HClO3=5HClO4+5Cl2+10O2+5H2O (15)
上式各除以5 ， 即得(12)式系數 ， 當然還有其它套的配平系數（如：5,3,1,1,1;7,1,3,7,3;10,2,4,9,4等） 。
〔類例2〕
3SO2+7C=CS2+S+6CO (16)
此總方程式是由下列二個獨立的子反應組成：
SO2+2C=S+2CO (17)
2SO2+5C=CS2+4CO (18)
所以也存在其它套的配平系數（如：4,9,1,2,8;5,12,2,1,10;5,11,1,3,10等）
〔類例3〕
NaClO+H2O2=NaCl+H2O+O2 (19)
在此反應中 ， H2O2的歧化（2H2O2＝2H2O＋O2）可作為獨立的子反應 ， 所以方程(19)還存在其它套的配平系數（如：1,3,1,3,2;5,1,3,1,3;2,4,2,4,3等） 。
二、氧化數變化值易混淆的氧化還原方程式
有時 ， 一個氧化還原方程式的復雜性不是因為它表示一個以上的反應 ， 而是因為方程式中 ， 氧化數的變化值出現混淆 ， 例如：
P2I4+P4+H2O→PH4I+H *** O4
(未配平) (20)
配平此反應的困難在于：磷有兩種不同的氧化態 ， 反應后又轉變成二種其它的氧化態 ， 因此某產物中的磷究竟來自那一個反應物中的磷 ， 是不清楚的 。為了配平該反應 ， 美國學者已提出多種 ***  ， 本文介紹二種較合理的代數求解法
(一)Carrano *** 〔3〕Carrano建議使用代數 *** 求解 ， 其具體步驟如下：
〔1步〕假設反應涉及到四個半反應：
[P2I4+8H++10e-=2PH4I+2I-]×A (21)
[P4+4I-+16H++12e-=4PH4I]×B (22)
[P2I4+8H2O=2H *** O4+4I-+10H++6e-]×C (23)
[P4+16H2O=4H *** O4+20H++20e-]×D (24)
〔2步〕基于方程二邊的電子、質子和碘離子的相等可建立三個聯立方程組：
10A＋12B=6C＋20D (25)
8A＋16B＝10C＋20D (26)
4B＝2A＋4C (27)
A、B、C、D分別表示四個半反應系數前的乘數 。
〔3步〕確定A、B、C、D以求出配平系數 。
由于(26)式減去(25)式可得(27)式 ， 即獨立方程僅有二個 ， 而未知數有四個 ， 所以上述方程組沒有唯一解 。為了得到有限解 ， 需要賦于另外二個條件 ， Carrano指出 ， 為了保證在(21)式或(23)式形成的I-離子在（22）式消耗掉 ， 加入二個附加條件后得到的結果必須滿足C≤B和A≤2B 。作為一個例子 ， 我們可以假設C＝A=1 ， 將此值代入(25)及(26)式可得B＝1.5 ， D=1.1 。如果都乘以10 ， 即得到：A＝10 ， B＝15 ， C＝10和D＝11 。表1中列出了各種不同的附加條件和由此得到的結果 。
如果我們將表1的A、B、C、D數值用于半反應 ， 即可得到配平了的反應方程式
10P2I4+1 *** 4+128H2O=40PH4I+32H *** O4 (28)
此類方程乍一看 ， 似乎有多套配平系數 ， 但是如果加入二個合理的附加條件 ， 即可得到一個正確的配 *** 應方程式 。這類反應可稱之為具有擬多重系數的氧化還原方程式 。
表1系數值的說明例附加條件
系數值
(二)Mayper *** 〔2〕Mayper認為Carrano *** （半反應+代數法）過于麻煩 ， 可直接使用簡單的代數 ***  ， 即：

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