四個式子都「平衡」了：不合理的是那個「產物根本不對」的
題目
下列哪一反應式不合理？
- (A) H₂O₂ → H₂ ＋ O₂ ← 正確答案（此式不合理）
- (B) N₂ ＋ 3H₂ → 2NH₃
- (C) 2CO ＋ O₂ → 2CO₂
- (D) 2Na ＋ 2H₂O → 2NaOH ＋ H₂
此題作答錯誤四個式子的原子數都平衡，不能只檢查平衡
正確答案：(A)雙氧水分解產生的是「水和氧氣」，不是氫氣
錯在哪裡
關鍵錯誤：以為「不合理」＝「沒平衡」，於是四個式子都數了原子，結果四個都通過。
我們先把四個式子都檢查一次：
四個全部平衡！所以「不合理」考的不是平衡，而是——
這個反應在現實中到底會不會這樣發生。
(A) H₂O₂ → H₂ ＋ O₂ 的問題：雙氧水分解出來的不是氫氣。 正確的分解反應是 2 H₂O₂ → 2 H₂O ＋ O₂↑ 產生的是「水」和「氧氣」，不會產生氫氣。 （這也是實驗室用雙氧水＋二氧化錳製氧的反應——如果會產生氫氣， 那個實驗早就變成製氫實驗了。）
我們先把四個式子都檢查一次：
| 選項 | 左邊原子 | 右邊原子 | 平衡嗎 |
|---|---|---|---|
| (A) | H 2、O 2 | H 2、O 2 | ✓ 平衡 |
| (B) | N 2、H 6 | N 2、H 6 | ✓ 平衡 |
| (C) | C 2、O 4 | C 2、O 4 | ✓ 平衡 |
| (D) | Na 2、H 4、O 2 | Na 2、H 4、O 2 | ✓ 平衡 |
(A) H₂O₂ → H₂ ＋ O₂ 的問題：雙氧水分解出來的不是氫氣。 正確的分解反應是 2 H₂O₂ → 2 H₂O ＋ O₂↑ 產生的是「水」和「氧氣」，不會產生氫氣。 （這也是實驗室用雙氧水＋二氧化錳製氧的反應——如果會產生氫氣， 那個實驗早就變成製氫實驗了。）
正確解法
Step 1 先做例行檢查：原子數平衡
四個式子逐一數過，全部平衡（見上表）。
→ 這一關淘汰不了任何選項，代表題目考的是別的東西。 這個發現本身就是重要線索：當常規檢查全部通過時，就要換一個角度。
四個式子逐一數過，全部平衡（見上表）。
→ 這一關淘汰不了任何選項，代表題目考的是別的東西。 這個發現本身就是重要線索：當常規檢查全部通過時，就要換一個角度。
Step 2 改問「這個反應真的會這樣發生嗎？」
- ✗(A) H₂O₂ → H₂ ＋ O₂： 雙氧水的分解產物是「水 ＋ 氧氣」， 2 H₂O₂ → 2 H₂O ＋ O₂ 不會分解出氫氣。式子雖然湊得平衡，但與事實不符 → 不合理。本題答案。
- ✓(B) N₂ ＋ 3H₂ → 2NH₃： 這是工業上製造氨的哈柏法，是課本必考的真實反應。
- ✓(C) 2CO ＋ O₂ → 2CO₂： 一氧化碳燃燒變成二氧化碳，真實且常見 （汽機車觸媒轉化器就在做這件事）。
- ✓(D) 2Na ＋ 2H₂O → 2NaOH ＋ H₂： 鈉與水的劇烈反應，產生氫氧化鈉與氫氣， 是課本示範實驗（也是第 4 冊 20260723 那題製氫的來源）。
Step 3 為什麼 (A) 的產物不可能是氫氣？（原理層面）
在 H₂O₂ 裡，氫是以 O−H 的形式和氧結合的。 分解時斷開的是氧與氧之間的鍵，氫仍然跟著氧走， 所以自然形成 H₂O，而不是把氫單獨釋放出來變成 H₂。
要把水裡的氫拆出來需要「電解」或與活性大的金屬（如鈉）反應—— 單純加熱或加催化劑做不到。 記憶點：雙氧水 ＝ 製氧；鈉＋水或鋅＋鹽酸 ＝ 製氫。
在 H₂O₂ 裡，氫是以 O−H 的形式和氧結合的。 分解時斷開的是氧與氧之間的鍵，氫仍然跟著氧走， 所以自然形成 H₂O，而不是把氫單獨釋放出來變成 H₂。
要把水裡的氫拆出來需要「電解」或與活性大的金屬（如鈉）反應—— 單純加熱或加催化劑做不到。 記憶點：雙氧水 ＝ 製氧；鈉＋水或鋅＋鹽酸 ＝ 製氫。
國中階段必須「認得出來」的常見反應
| 反應 | 式子 | 用途／情境 |
|---|---|---|
| 雙氧水分解 | 2H₂O₂ → 2H₂O ＋ O₂ | 實驗室製氧（MnO₂ 催化） |
| 水的電解 | 2H₂O → 2H₂ ＋ O₂ | 通電才會發生 |
| 鋅＋鹽酸 | Zn ＋ 2HCl → ZnCl₂ ＋ H₂ | 實驗室製氫 |
| 鈉＋水 | 2Na ＋ 2H₂O → 2NaOH ＋ H₂ | 劇烈放熱，選項 (D) |
| 哈柏法製氨 | N₂ ＋ 3H₂ → 2NH₃ | 肥料工業，選項 (B) |
| 碳酸鈣加熱 | CaCO₃ → CaO ＋ CO₂ | 燒石灰 |
注意 (A) 和「水的電解」長得很像—— 2H₂O → 2H₂ ＋ O₂ 是真的，但那是水在通電下的反應； H₂O₂ 分解不會產生 H₂。這正是本題最精巧的設計。
要記住的觀念
- 「平衡」與「合理」是兩回事。 式子可以湊得原子數完全相等，卻描述一個根本不存在的反應。 看到「不合理」而不是「未平衡」，就要先想產物對不對。
- 檢查反應式的兩道關卡： ① 原子數平衡嗎？②這個反應真的會這樣進行嗎（產物對嗎）？ 第一關全部通過時，答案一定在第二關。
- 雙氧水分解 ＝ 製「氧」，不是製「氫」。 2 H₂O₂ —(MnO₂)→ 2 H₂O ＋ O₂↑ 這是第 4 冊反覆出現的反應（20260727 的兩題都在考它）， 務必背熟產物。
- 常見反應要「認得出來」。 哈柏法、CO 燃燒、鈉與水、鋅與鹽酸、碳酸鈣分解—— 看到就要能認出是真實反應，才有辦法挑出假的那一個。
- 當所有選項都通過你的檢查方法時，代表你用錯方法了。 這是很有用的後設判斷：與其重數一次原子， 不如停下來問「這題到底在考什麼」。
類題自我檢測
下列哪一組敘述正確？
(A) 實驗室以雙氧水加二氧化錳製造氫氣
(B) 二氧化錳在雙氧水分解中會被消耗掉
(C) 雙氧水分解產生的氣體可使線香餘燼復燃
(D) 雙氧水分解是化合反應
看解答
(C)。雙氧水分解產生氧氣，氧氣能使線香餘燼復燃——這是氧氣的標準檢驗法。
(A) 錯：製造的是氧氣不是氫氣（與本題 (A) 完全相同的迷思）。
(B) 錯：二氧化錳是催化劑，反應前後質量不變，不會被消耗。
(D) 錯：一個物質變成兩個以上的物質，是分解反應不是化合反應。
「2H₂O₂ → 2H₂O ＋ O₂」這一條式子，第 4 冊至少考了三次，請務必背熟。
我的原始作答
這題的關鍵是發現「四個式子都平衡」之後不能停下來。
建議做法：先花 30 秒把四個式子的原子數都數過（這一步一定要做，
因為多數題目確實是考平衡）；如果四個都通過，立刻切換到第二關——
逐一問「這個反應我在課本上看過嗎？產物對嗎？」
把「常見反應式」整理成一張清單背熟，是通過第二關唯一的方法。
複習標記
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還沒標記