淺析三大守恒定律在書寫化學方程式中的應用

張含琪

摘要：化學方程式是重要的基礎知識，是專業的化學用語，是學習化學的基礎知識，同學們必須牢牢把握。化學方程式是歷年來考查的重點，很多同學都會遇到一些問題。要掌握好化學方程式就必須有很好的方法，以三大守恒守恒定律為基礎，可以有效的解決化學方程式的書寫和配平。希望能給同學們帶來幫助。

關鍵詞：守恒；化學方程式；應用

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自然界中存在各種守恒關系，在我們中學化學中主要有質量守恒、電荷守恒、能量守恒等。三大守恒定律對于化學方程式的書寫有很大的指導意義。在化學學習中要學會加以運用。

一、質量守恒與化學方程式

質量守恒定律是自然界的基本定律之一，也是中學化學的一條基本定律，我們必須認真學習。我們須注意以下兩點：①化學方程式在應用中必須配平，否則可能會出現應用中的錯誤；②反應物之間是按比例進行反應的，這是由方程式中的量可以體現的，雖然并不一定完全與題目一致。所以要考慮到過量問題，查看哪些量是不足的。質量守恒直接反映了化學反應中量的變化關系，具有重要意義。自然界中物質各種變化，都會存在質量關系的變化，質量守恒定律具有不可忽視的意義。應當指出，在核素變化中同樣遵循質量守恒。不管是人工的還是天然的，在發生核變化時，前后質量仍會保持一致。

二、能量守恒與化學方程式

自然界中存在各種形式的能量，各種類型的可以互相轉換。化學能可以轉化為其它能量，其他的也可以轉化為化學能。轉換途徑很多，中學化學里的熱能和電能轉化就是這樣的一種方式。任何化學反應，都會有熱效應產生，要么吸收熱，要么放出熱。從實質上講，化學反應中反應物的部分所有能量與產物所有能量相同。化學鍵的斷裂要吸收熱能，生成物中化學鍵的形成要釋放熱能。在化學反應中的放熱與吸熱的差值，就是該反應的反應熱。反應熱的多少、正負取決于鍵能的形成與破壞中熱值的變化。因此，熱化學反應方程式就會展示鍵能的變化，也會體現轉換過程中的能量守恒關系。因此，根據能量關系，可以進行有關一系列的計算。

三、電荷守恒和化學反應方程式

對氧化還原反應，必然存在電子轉移和電荷變化。無論是氧化劑、還原劑，都會有化合價的變化。反應的參加者，有可能以離子形式出現，電荷守恒關系在這時候就會派上用處。在配平化學方程式的過程中，要注意氧化還原的變化，尤其是氧化劑和還原劑的變化。在沒有差錯的情況下，最終離子方程式中電荷量不會有差錯，在練習中必須要進行檢驗，防止大意。這里要注意區分化合價變化與電荷守恒關系，氧化還原劑與電子得失關系。前者是指反應物與生成物之間的關系，后者是氧化劑與還原劑的關系；前者的價態變化包括氧化劑、還原劑及它們的產物；后者的電子轉移可以是復分解反應中發生。

四、應用

（一）質量守恒

例 1. 在反應 A + B → C + D 中，A 與 B 參加反應的質量比為 4：3，生成的 C 和 D 的質量和為 2.8 g，則參加反應的 B 的質量為 （ ）

A.0.3 g B.0.9 g C.1.2 g D.1.6 g

反應前后質量守恒，C+D=2.8g，反應的B為0.9g。

例 2. 某化合物R在足量的氧氣中燃燒，產物只有二氧化碳和水，下列說法正確的是 （ ）

A.R 中一定含碳氫，可能含有氧元素

B.R 中只含有碳氫元素

C.R 一定含碳氫氧三種

D.R 中可能含有碳氫氧三種中的兩中

根據質量守恒，應該是A：一定有碳氫，可能有氧。

例 3. 一個密閉容器內，有 A，B，C，D 四種物質。一定條件下充分反應，測得反應前后各質量如下：

則正確的說法是 （ ）

A.參加反應的 A 和 C 的質量比為 1：9

B.容器中發生的化學反應，屬于分解反應

C.B 和 D 的相對分子質量比一定為 10：9

D.反應后，待測 A 的質量為 8g

未知應該為0，反應A為4g，C為36，二者之比為1：9。B選項無法確定。C相對分子質量沒有給出。D反應后A為0，全部參加反應。

（二）能量守恒

能量守恒考察的手段主要是熱化學方程式。一方面是書寫，一方面是能量變化。書寫的時候要密切注意物質的狀態，氣液固三種狀態一定要確定好。能量的變化△H為“+”或“-”與反應的前后書寫順序有關；最后要注意△H的大小與反應物或生成物的關系。除了基本知識的考察，蓋斯定律也會是考點。

例：己知甲醇和甲醛的燃燒熱分別為-726.64KJ/mol及一563.58KJ/mol，求反應CH3OH（l）+O2（g）=HCHO（g）+H2O（l）的反應熱

解：HCHO（g）+ O2（g）= CO2（g）+ H2O（l）；△H= - 563.58KJ/mol

CH3OH （l）+ O2（g）= CO2（g）+2 H2O（g）；△H= - 726.64KJ/mol

②-①=

CH3OH（l）+O2（g）=HCHO（g）+H2O（l）；△H= - 163.06KJ/mol

（三）電荷守恒

方程式2KMnO4+5KNO2十3H2SO4=2MnSO4十K2SO4+5KNO3+3H2O可以寫出離子方程式：

2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O

根據電荷守恒：左邊：-1；右邊：-1.與H2SO4中的H+有關。電子得失與H2SO4沒有關系。

五、結語

綜上所述，與化學方程式有關的化學計算題型很多，正確的書寫配平化學方程式是解答問題的基礎。在較為復雜的化學反應中涉及的方程式較復雜，一定要重視化學方程式。運用各種守恒法到化學計算中，可以幫助同學們明確解題思路，進而提高解題準確性。同學們一定要對解題方法加以總結積累，并認真分析。掌握守恒定律的解題方法，提高解題能力.

參考文獻：

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[2]張戰輝.書寫氧化還原方程式時要注意的幾個問題[J].新課程（教研），2011（02）

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