在化学反应中，原子既不会产生也不会消灭——它们只是重新排列。正是这一个事实，使得化学方程式必须配平：进去的是哪些原子，出来的就得是哪些原子。配平乍看让人发怵，但它有一套清晰、可重复的方法。下面就是具体怎么做。
不管怎么试，方程式总是配不平？
一次咨询，我们就能准确找出思路在哪里断掉——不推销，也没有任何义务。
为什么方程式要配平
在任何化学反应中，物质既不能被创造也不能被消灭。所以每种元素的原子总数在方程式两边必须相同。配平只是让这笔账与这条定律相符。
未配平的方程式告诉你什么在反应、生成了什么，却没有给出正确的量。配平的方程式会给出确切的比例——例如 2 个氢分子与 1 个氧分子反应。化学里满是这样的比例，而配平就是找出它们的办法。
系数与下标——第一条规则
配平方程式靠的是改动化学式前面的大数字（系数）。绝不能改动化学式里面的小数字（下标），因为那会改变物质本身。
- •
2 H₂O表示 2 个水分子 → 4 个 H 原子和 2 个 O 原子。- • 前面的 2 是系数——这个可以改。
- • 小的 2（在
H₂里）是下标——这个不能改。- • 系数要乘到它后面化学式里的每一个原子上。
为了配平氧而把H₂O改成H₂O₂是错的——那会把水变成过氧化氢，一种完全不同的物质。数字只能写在化学式的前面。
一步一步的方法
- 1. 写出未配平的方程式，数一数两边每种元素的原子数。
- 2. 通过调整系数一次配平一种元素（把 H 和 O 留到最后）。
- 3. 每改一次就重新数一遍——把一种元素弄好，常常会让另一种失衡。
- 4. 检查所有元素都对得上，然后确认系数已经是最小的整数。
- 左边：2 H、2 O。右边：2 H、1 O。氢没问题；氧不对（2 比 1）。
- 在 H₂O 前面加 2：
H₂ + O₂ → 2 H₂O。现在氧是 2 = 2。 - 右边现在有
2 × 2 = 4个 H，而左边只有 2 个。 - 在 H₂ 前面加 2：
2 H₂ + O₂ → 2 H₂O。现在 H 是 4 = 4，O 是 2 = 2。 - 两边都是 4 H、2 O。配平了！
2 H₂ + O₂ → 2 H₂O
- 左边：1 C、4 H、2 O。右边：1 C、2 H、3 O。碳没问题；H 和 O 不对。
- 左边有 4 H，右边有 2 H。在 H₂O 前面加 2：
CH₄ + O₂ → CO₂ + 2 H₂O。现在 H 是 4 = 4。 - 右边现在有
2 (from CO₂) + 2 (from 2 H₂O) = 4个 O。左边只有 2 个。 - 在 O₂ 前面加 2：
CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O。现在 O 是 4 = 4。 - 两边都是 1 C、4 H、4 O。配平了！
CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O
把氢和氧留到最后。它们同时出现在许多化合物里，所以等其他元素配平之后，它们往往自己就对上了。先配平那些“少见”的元素，可以省去很多来回折腾。
遇到难一点的方程式时
- • 把多原子离子当成一个整体。 如果像 SO₄ 这样的原子团在两边都没有变化，就把它当成一块来配平，而不是逐个元素地配。
- • 出现分数就把所有系数乘以 2。 系数 1½ 在每个系数都乘以 2 之后就变成整数了。
- • 单质最后配。 像 O₂ 或 Na 这样的单质，放到最后调整很容易，也不会扰动别的。
- 左边：1 Na、2 Cl。右边：1 Na、1 Cl。氯不对（2 比 1）。
- 在 NaCl 前面加 2：
Na + Cl₂ → 2 NaCl。现在 Cl 是 2 = 2。 - 右边现在有 2 Na，左边只有 1。在 Na 前面加 2：
2 Na + Cl₂ → 2 NaCl。 - 两边都是 2 Na、2 Cl。配平了！
2 Na + Cl₂ → 2 NaCl
速查表
| 要做 | 不要做 |
|---|---|
| 改系数（写在前面的数字） | 改下标（写在化学式里的数字） |
| 一次配平一种元素 | 想一口气把所有元素都配平 |
| 每改一次就重新数 | 以为先前配好的元素还保持平衡 |
| 化到最小整数 | 最终答案里留着分数 |
- 原子守恒——进去的是哪些原子，出来的就得是哪些（质量守恒定律）。
- 配平靠改系数，绝不改下标。
- 系数要乘到它后面化学式里的每一个原子上。
- 一次配平一种元素，把 H 和 O 留到最后。
- 每改一次就重新数。
- 把最终的系数化到最小整数。
配平：N₂ + H₂ → NH₃
提示：先配氮，再配氢——你大概需要一个 2 和一个 3。
配平：Mg + O₂ → MgO
提示：问题在氧。MgO 前面加 2、Mg 前面加 2 就好了。
配平：C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O（丙烷燃烧）
提示：先配 C，再配 H，氧放到最后。
配平：Fe + O₂ → Fe₂O₃
提示：如果氧算出分数，就试着把所有系数乘以 2。
配平时为什么绝不允许把 H₂O 改成 H₂O₂？
提示：想一想那样物质会变成什么。
接下来：反应类型与物质的量之比
一旦会配平方程式，系数就打开了下一个大概念：物质的量之比，它让你能算出一个反应究竟生成多少产物。如果配平还像是在猜，先从一次咨询开始，我们会把它变成一套你能信赖的方法。