浅析三大守恒定律在书写化学方程式中的应用

摘要：化学方程式是重要的基础知识，是专业的化学用语，是学习化学的基础知识，同学们必须牢牢把握。化学方程式是历年来考查的重点，很多同学都会遇到一些问题。要掌握好化学方程式就必须有很好的方法，以三大守恒守恒定律为基础，可以有效的解决化学方程式的书写和配平。希望能给同学们带来帮助。

关键词：守恒；化学方程式；应用

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自然界中存在各种守恒关系，在我们中学化学中主要有质量守恒、电荷守恒、能量守恒等。三大守恒定律对于化学方程式的书写有很大的指导意义。在化学学习中要学会加以运用。

一、质量守恒与化学方程式

质量守恒定律是自然界的基本定律之一，也是中学化学的一条基本定律，我们必须认真学习。我们须注意以下两点：①化学方程式在应用中必须配平，否则可能会出现应用中的错误；②反应物之间是按比例进行反应的，这是由方程式中的量可以体现的，虽然并不一定完全与题目一致。所以要考虑到过量问题，查看哪些量是不足的。质量守恒直接反映了化学反应中量的变化关系，具有重要意义。自然界中物质各种变化，都会存在质量关系的变化，质量守恒定律具有不可忽视的意义。应当指出，在核素变化中同样遵循质量守恒。不管是人工的还是天然的，在发生核变化时，前后质量仍会保持一致。

二、能量守恒与化学方程式

自然界中存在各种形式的能量，各种类型的可以互相转换。化学能可以转化为其它能量，其他的也可以转化为化学能。转换途径很多，中学化学里的热能和电能转化就是这样的一种方式。任何化学反应，都会有热效应产生，要么吸收热，要么放出热。从实质上讲，化学反应中反应物的部分所有能量与产物所有能量相同。化学键的断裂要吸收热能，生成物中化学键的形成要释放热能。在化学反应中的放热与吸热的差值，就是该反应的反应热。反应热的多少、正负取决于键能的形成与破坏中热值的变化。因此，热化学反应方程式就会展示键能的变化，也会体现转换过程中的能量守恒关系。因此，根据能量关系，可以进行有关一系列的计算。

三、电荷守恒和化学反应方程式

对氧化还原反应，必然存在电子转移和电荷变化。无论是氧化剂、还原剂，都会有化合价的变化。反应的参加者，有可能以离子形式出现，电荷守恒关系在这时候就会派上用处。在配平化学方程式的过程中，要注意氧化还原的变化，尤其是氧化剂和还原剂的变化。在没有差错的情况下，最终离子方程式中电荷量不会有差错，在练习中必须要进行检验，防止大意。这里要注意区分化合价变化与电荷守恒关系，氧化还原剂与电子得失关系。前者是指反应物与生成物之间的关系，后者是氧化剂与还原剂的关系；前者的价态变化包括氧化剂、还原剂及它们的产物；后者的电子转移可以是复分解反应中发生。

四、应用

（一）质量守恒

例 1. 在反应 A + B C + D 中，A 与 B 参加反应的质量比为 4：3，生成的 C 和 D 的质量和为 2.8 g，则参加反应的 B 的质量为 （ ）

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

反应前后质量守恒，C+D=2.8g，反应的B为0.9g。

例 2. 某化合物R在足量的氧气中燃烧，产物只有二氧化碳和水，下列说法正确的是 （ ）

A.R 中一定含碳氢，可能含有氧元素

B.R 中只含有碳氢元素

C.R 一定含碳氢氧三种

D.R 中可能含有碳氢氧三种中的两中

根据质量守恒，应该是A：一定有碳氢，可能有氧。

例 3. 一个密闭容器内，有 A，B，C，D 四种物质。一定条件下充分反应，测得反应前后各质量如下：

则正确的说法是 （ ）

A.参加反应的 A 和 C 的质量比为 1：9

B.容器中发生的化学反应，属于分解反应

C.B 和 D 的相对分子质量比一定为 10：9

D.反应后，待测 A 的质量为 8g

未知应该为0，反应A为4g，C为36，二者之比为1：9。B选项无法确定。C相对分子质量没有给出。D反应后A为0，全部参加反应。

（二）能量守恒

能量守恒考察的手段主要是热化学方程式。一方面是书写，一方面是能量变化。书写的时候要密切注意物质的状态，气液固三种状态一定要确定好。能量的变化H为“+”或“-”与反应的前后书写顺序有关；最后要注意H的大小与反应物或生成物的关系。除了基本知识的考察，盖斯定律也会是考点。

例：己知甲醇和甲醛的燃烧热分别为-726.64KJ/mol及一563.58KJ/mol，求反应CH3OH（l）+O2（g）=HCHO（g）+H2O（l）的反应热

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）荷守恒

方程式2KMnO4+5KNO2十3H2SO4=2MnSO4十K2SO4+5KNO3+3H2O可以写出离子方程式：

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

根据电荷守恒：左边：-1；右边：-1.与H2SO4中的H+有关。电子得失与H2SO4没有关系。

五、结语

综上所述，与化学方程式有关的化学计算题型很多，正确的书写配平化学方程式是解答问题的基础。在较为复杂的化学反应中涉及的方程式较复杂，一定要重视化学方程式。运用各种守恒法到化学计算中，可以帮助同学们明确解题思路，进而提高解题准确性。同学们一定要对解题方法加以总结积累，并认真分析。掌握守恒定律的解题方法，提高解题能力.

参考文献：

[1]缪相建.氧化还原的化学方程式或离子方程式的配平[J].数理化学习，2011（02）

[2]张战辉.书写氧化还原方程式时要注意的几个问题[J].新课程（教研），2011（02）

[3]张敏霞.运用得失电子法配平氧化还原方程式例释[J].中学生理科月刊，2005（06）