
【化】 thermochemical equation
ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【医】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-
【机】 chemical equation
热化学方程式(Thermochemical Equation)是同时描述化学反应过程及其伴随能量变化的定量表达式,包含物质状态、化学计量数与焓变(ΔH)三个核心要素。其标准形式为:
$$ atext{A}(s) + btext{B}(l) rightarrow ctext{C}(g) + dtext{D}(aq) quad Delta H = pm x text{kJ/mol} $$
关键要素解析:
物质状态标注
括号内符号(s/l/g/aq)标明各物质的聚集态,直接影响焓变值。例如液态水与气态水的焓差为44 kJ/mol(参考自国际纯粹与应用化学联合会IUPAC术语规范)。
化学计量数与能量关联
系数代表摩尔数,ΔH数值与反应式整体成比例。如2H₂(g)+O₂(g)→2H₂O(l) ΔH=-572 kJ,表明每生成2mol液态水释放572 kJ热量(美国化学会ACS标准教材示例)。
焓变方向判定
ΔH负值为放热反应(-57.1 kJ/mol),正值为吸热反应,该符号规则由德国化学家Julius Thomsen于19世纪确立,现为全球通用标注标准(《物理化学》第11版,牛津大学出版社)。
典型应用场景:
例如标准生成焓方程式:
C(石墨) + O₂(g) → CO₂(g) ΔH°=−393.5 kJ/mol
该数据源自美国国家标准与技术研究院(NIST)化学网络数据库,经全球实验室验证。
热化学方程式是描述化学反应中物质变化与能量变化关系的化学方程式,其核心特点是将反应的热效应(焓变,ΔH)与反应式结合表达。以下是详细解释:
基本定义
热化学方程式不仅表示反应物和生成物的转化关系,还明确标注反应过程中的热量变化。例如:
$$text{CH}_4(g) + 2text{O}_2(g) rightarrow text{CO}_2(g) + 2text{H}_2text{O}(l) quad Delta H = -890 text{kJ/mol}$$
其中,ΔH为负值表示该反应为放热反应。
关键要素
符号规则
应用场景
热化学方程式常用于计算反应热、设计工业流程(如燃料燃烧效率评估)或研究能量转换(如电池中的热力学分析)。
与普通方程式的区别
普通方程式仅描述物质转化,而热化学方程式需严格包含状态、ΔH值及比例关系,且可通过盖斯定律计算多步反应的总焓变。
示例补充:若反应逆向进行,ΔH符号需反转,例如:
$$text{CO}_2(g) + 2text{H}_2text{O}(l) rightarrow text{CH}_4(g) + 2text{O}_2(g) quad Delta H = +890 text{kJ/mol}$$
此类方程式是热力学研究和工程计算的重要工具。
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