在简单的反应模型中，最先用完的反应物就是限量反应物（limiting quantity），它决定能生成多少产物。方法是把配平方程式中每个量除以它的系数再比较。它建立在方程式比例这一课之上，凡是题目给出两种反应物的量时都会用到。
怎样找出限量反应物？
方程式说明了彼此所需的量，所以问：要用完全部反应物 A，需要多少反应物 B？ 然后与已给的量比较。
一个快速方法是把每个以摩尔计的量除以它的系数，较小的值属于限量反应物。
步骤
- 配平方程式。
- 把每个已知质量换成摩尔。
- 把每个量除以系数，或计算其中一种反应物需要另一种多少。
- 较小的结果就是限量反应物。
- 用限量反应物的量和比例求产物。
- 求过量反应物的剩余量（如果题目要求）。
例题详解
这是模型计算。在 Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂ 中，2.4 g 镁与 0.15 mol 盐酸结合，这里把盐酸只当作一个量。
求限量反应物和生成 MgCl₂ 的质量。使用 Mg = 24，Cl = 35.5。
第一步，Mg 的摩尔数： 2.4 ÷ 24 = 0.10 mol。
第二步，比较： Mg ÷ 1 = 0.10。HCl ÷ 2 = 0.075。较小的是 HCl，所以 HCl 是限量反应物。
第三步，产物： HCl : MgCl₂ = 2 : 1，所以 MgCl₂ = 0.15 ÷ 2 = 0.075 mol。MgCl₂ 的 Mr = 24 + 71 = 95，质量 = 0.075 × 95 = 7.125 g，约 7.1 g。
第四步，剩余： 用掉的 Mg = 0.075 mol，所以剩下 0.10 − 0.075 = 0.025 mol，即 0.025 × 24 = 0.60 g Mg。
第二种核对：生成 H₂ 0.075 mol，质量守恒成立：用掉的 Mg 是 1.8 g，加上 HCl 0.15 × 36.5 = 5.475 g，共 7.275 g。产物：7.125 g MgCl₂ + 0.075 × 2 = 0.15 g H₂ = 7.275 g。两边一致。
一个常见的失误
有学生比较 0.10 mol Mg 和 0.15 mol HCl，因为 0.10 较小就说 Mg 是限量反应物。
错误答案： Mg 是限量反应物，MgCl₂ = 0.10 mol
这是在比较原始摩尔数。方程式要求每 1 mol Mg 配 2 mol HCl，所以 0.10 mol Mg 需要 0.20 mol HCl，而现有只有 0.15 mol。
改正的方法是除以系数，或算出另一种反应物需要多少。
自我检测
1. 在 N₂ + 3H₂ → 2NH₃ 的模型中，混合 1.0 mol N₂ 和 2.4 mol H₂。哪一种是限量反应物？生成多少摩尔 NH₃？
查看答案
N₂ ÷ 1 = 1.0。H₂ ÷ 3 = 0.80。H₂ 是限量反应物。NH₃ = 2.4 × (2 ÷ 3) = 1.6 mol。（用掉 N₂ 0.80 mol，剩下 0.20 mol。）
2. 在 Fe + S → FeS 的模型中，用了 5.6 g Fe 和 4.0 g S。哪一种是限量反应物？生成多少质量的 FeS？（Fe = 56，S = 32）
查看答案
Fe = 5.6 ÷ 56 = 0.10 mol。S = 4.0 ÷ 32 = 0.125 mol。比例 1 : 1，所以 Fe 是限量反应物。FeS = 0.10 mol。Mr = 88，质量 = 8.8 g。剩下 S：0.025 mol = 0.80 g。
3. 在 CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O 的模型中，0.50 mol CH₄ 遇到 0.80 mol O₂。哪一种是限量反应物？生成多少摩尔 CO₂？
查看答案
CH₄ ÷ 1 = 0.50。O₂ ÷ 2 = 0.40。O₂ 是限量反应物。CO₂ = 0.80 ÷ 2 = 0.40 mol。
下一步
本模块的最后一课是一个保护每一步的习惯：用单位检查物质的量计算。摩尔与方程式比例辅导工具会为你输入的方程式解释限量反应物的推理，方程式配平推理训练器则先检查那条方程式。
限量反应物的题目常常因为一个小小的列式选择而出错。看得到你书写过程的老师能很快发现，这是化学线上一对一补习的一部分。