当 t =0时当 t = t 时用 NH3物质的量的变化来计算ξNH3为 :ξNH3=5m ol - 0m ol2ξH2=12.5m ol - 20m ol- 3ξN2=7.5m ol - 10m ol- 1根据(b)式 ,分别用NH3、 H2和N2的物质的量的变化来计算ξξ =5m ol - 0m .52012.505=2.5m ol同样 ,=2.5m ol=2.5m ol=12.5m ol - 20m ol-32=7.5m ol - 10m ol-12=5m ol由上述可见 ,反应进度可以表示反应进行的程度;对同一反应而言 ,反应进行到任意时刻 ,用任意反应物或生成物的物质的量变化来计算反应进度 ,所得ξ的值都相同 ;但是 , ξ的数值与方程式的书写有关;当反应按所给方程式的计量系数进行一个单元的化学反应后 ,则反应进度ξ就等于 1m ol ,这就是热化学方程式中 m ol- 1的含义 ,我们称之为 1m ol 反应 ,如对(a)方程 ,当有 1m ol N2与 3m ol H2化合生成2m ol NH3时 , ξ为 1m ol ;而对(b)方程 ,当有 0.5m ol N2与 1.5m ol H2化合成生 1m ol NH3时 , ξ也是 1m ol 。

所以 ,该试题中 A 选项应是正确答案 ,其含义是表示反应体系在 1× 105P a,298K时 ,1m ol H2O(g)分解12O2(g) ,即反应进度为 1m ol 或发生 1m ol 反应时 ,反应热效应为 + 242kJ・ m ol- 1。如果我们把B 选项改为 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △ H= - 484kJ・ m ol- 1这个选项就也是正确的 ,其含义是反应体系在 1 × 105P a,298K时 ,2m ol H2(g) 与 1m olO2(g)反应生成 2m ol H2O(g) ,即反应进度为 1m ol 或发生 1m ol 反应时的热效应为 - 484kJ・ m ol- 1。综上所述 ,只有教师深刻领会热化学方程式中的 m ol- 1的含义 ,学生才能理解热化学方程式的含义饮用水消毒,才能正确地书写热化学方程式 ,因此教师在面对新教材中的类似问题时 ,必须居高临下 ,才能使学生游刃有余。成1m ol H2(g)和 1m ol 参考文献:[1]人民教育出版社化学室.全日制普通高级中学(必修加选修) 化学第三册[M]. 北京:人民教育出版社 ,2003.[2]人民教育出版社化学室.全日制普通高级中学(必修加选修)化学第三册教师教学用书[M]. 北京 :人民教育出版社 ,2003.饮用水的消毒毛 华 茂(南通市启秀中学 ,江苏南通 )文章编号 :1005 - 6629(2004)04 - 0044 - 02 中图分类号 :R187 文献标识码 :C 水是生命之源 ,和动植物、 人类的生存发展息息相关。

联合国曾有一份分析报告指出 :全世界约有14亿人口缺乏安全可靠的饮用水 ,每年有 500 — 700万人死于因饮水受污染而引起的各种疾病。洁净的饮水对人类生活至关重要 ,饮用水的消毒不容忽视。饮水消毒是一种有意识减少水中病源微生物的工艺过程 ,常用化学药剂和物理方法消毒。目前饮水消毒剂主要有液氯、 臭氧、 氯胺和二氧化氯等 ,物理方法有紫外线消毒。1 液氯消毒19世纪初氯气开始用于饮水消毒 ,它能有效杀灭水中的病原微生物 ,降低了因饮水而感染的痢疾、霍乱等疾病 ,是人类健康史上的一次突破。氯气消毒原理是它能和水作用生成有强氧化性的次氯酸 ,次氯酸能穿透细菌的细胞膜 ,使酶的活性减弱或丧失从而杀死细菌 ,次氯酸在水中浓度越大杀菌效果越好。氯气易液化 ,贮存在钢瓶中运输便利。用液氯消毒饮水相关设备简单、 操作简便、 价格也低 ,余氯在供水管网中还有持续消毒作用饮用水消毒,故在当今世界仍被普遍采用 ,特别是在多数发展中国家里。因氯气有毒在使用中要谨访泄漏。1974年贝拉尔等学者发现用氯气消毒的饮水中含三氯甲烷等致癌物 ,流行病学家也发44化学教学 2004年 ,第 4期© 1995-2006 Disc Co., Ltd. All .现膀胱癌、 直肠癌、 结肠癌的发病和饮水中的氯化有机物存在有潜在的密切关系 ,这种危险引起了世界各国科学家的广泛关注。

2000年我国有关部门规定:在饮用水中氯仿含量不得超过 60 μ g/L。要彻底消除饮水中有机氯代物的形成 ,必须采用其它新型消毒剂 ,20 世纪后半叶新一代广谱、 高效、 无污染的饮用水消毒剂和方法逐一亮相。2 臭氧消毒臭氧是略带淡蓝色、 有特殊气味的刺激性不稳定气体。当人吸入浓度极低的臭氧时 ,有益健康。臭氧浓度大于 0.01mg/L 时可闻到刺激性气味 ,长期吸入有损肺功能。臭氧是优良的消毒剂和强氧化剂 ,不仅能杀死水中许多致病微生物 ,还能将水中的有机物转化成易被生物降解和易被活性碳吸附的有机物。1905年法国尼斯建成首座用臭氧的水处理厂 ,以后臭氧消毒逐步发展。20 世纪 60 年代臭氧、 活性碳水处理技术出现 ,并逐渐投入实际应用 ,到 20 世纪末在欧洲采用臭氧、 活性碳净水工艺的水厂已达上千家。3 紫外线消毒紫外线是指电磁波谱处在 280 - 400nm波长的光波。20世纪初英国学者贝纳德和莫加发表关于紫外线灭菌的报告 ,但实际应用紫外线灭菌则要到60年代研制出低压汞灯后才实现。一般波长 200 -300nm紫外线才有灭菌作用 ,以 250 - 260nm波长段灭菌效率最强 ,紫外线的能量会使细菌脱氧核糖核酸 DNA 链断裂 ,从而导致细菌凋亡。

紫外线穿透能力弱于可见光 ,但易穿过石英玻璃 ,2mm厚的石英玻璃可透过 250 - 400nm紫外线的83 %以上 ,石英玻璃是制紫外线灯的首选材料。用紫外线消毒水要让紫外线通过薄层水才能达到满意的效果。目前世界上有 1100 多家废水厂用低压紫外线汞灯对二级废水进行消毒 ,优点是不产生有害消毒副产物 ,缺点是保养费、 人工费大 ,无持续消毒作用 ,波长为 253. 7nm 的紫外线会引起结膜、 角膜炎、 彩虹炎 ,操作人员要加强防护以免伤害。4 氯胺消毒在pH值为 7 - 10 范围时氯气能和氨的稀溶液发生反应生成氯胺 ,反应如下 :Cl2+ H2O+ HCl NH3 + + H2O NHCl2 + 氯胺是脂 NH2Cl 、 NHCl2、 NCl3这些产物。氯胺的消毒机理是它能使微生物中的酶被氧化失效 ,破坏微生物正常的新陈代谢 ,从而使细菌死亡。 + H2O NH2Cl +NCl3 +氯胺是废水和低质量冷却水的很好消毒剂 ,也能使饮用水达到比较满意的消毒效果。比起液氯消毒饮水 ,它能大幅度地降低三氯甲烷的生成量 ,降幅可达 50 - 70 %。

在发达国家用氯胺消毒饮水已较普遍 ,在美国饮水消毒剂中氯胺的用量位居第二。5 二氧化氯消毒1811年英国化学家戴维用硫酸酸化氯酸钾首先制得二氧化氯 ,它是黄绿色气体 ,历史上曾称 “优氯” 。1940年泰勒和同事报道亚氯酸钠有强烈漂白作用 ,它经酸化或和氯气反应会生成二氧化氯 ,+ + 2ClO2。目前大量制备二氧化氯有以下两种主要方法 :+ 4HCl (浓)2NaCl +2ClO2+ Cl2+2H2O CH3OH + +3H2S O4(浓)6ClO2+ CO2+ 3Na2S O4+ 5H2O,也有直接电解氯酸盐制取 ClO2。通常状况下 ClO2是黄色气体 ,25℃ 时在水中溶解度比氯气大 5倍 ,在水溶液中以分子态存在 ,能使细菌、 病毒、 浮游微生物中的蛋白质氧化变性而达到消毒作用。ClO2在水中不水解、 不聚合 ,在 pH 值 2- 9范围内稳定 ,其氧化性是氯气 27 倍 ,杀菌能力是氯气的 5 倍以上 ,对病原微生物、 芽孢、 水路系统中的厌氧菌、 硫酸盐还原菌、 真菌、 藻类均有良好的杀灭效果。二氧化氯消毒饮水受水体本身酸碱性影响小 ,在pH值 5- 9 间不影响消毒效果 ,杀菌率在 99%以上 ,不生成氯仿等有害物 ,还能氧化水中的铁、 锰、 硫化物、 氰化物、 亚硝酸盐及其它许多有机物 ,二氧化氯在水中的余量也能在水网管道中起持续消毒作用。

1944年美国尼亚加拉瀑布城首先用它进行饮用水消毒 ,有效控制了水质的嗅和味。当今美国、 加拿大、 欧洲不少发达国家的城市饮水用二氧化氯作消毒剂 ,在美国就有近千家自来水厂用二氧化氯消毒。在德国有近 70 %的水厂用它消毒。目前世界上二氧化氯是仅次于液氯、 氯胺后用量居第三位的饮水消毒剂。我国应用二氧化氯消毒饮水始于 20世纪 90年代 ,目前有数百家水厂进行研究和试验性生产 ,发展很快。二氧化氯用于饮水消毒通常是现制现用 ,它的贮存有待改善 ,价格须降低(其价格为液氯的 5 倍) ,但用二氧化氯替代液氯将是发展的大势所趋。 参考文献 :[1]黄君礼.新型水处理剂 — — — ClO2技术及其应用[M].北京 :化学工业出版社.年 ,第 4期 问题解答与讨论© 1995-2006 Disc Co., Ltd. All .

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