
【化】 heat of reaction; reaction heat
在汉英词典视角下,“反应热”(Heat of Reaction)指化学反应过程中释放或吸收的热量变化。该概念是热化学的核心参数,反映物质能量转化本质。以下从定义、分类、测量及意义四方面阐释:
反应热(Heat of Reaction)
指在恒温恒压或恒温恒容条件下,化学反应体系与环境交换的热量。其英文术语强调能量交换本质:
定义式:$$Delta H = q_p$$
其中 ( q_p ) 为恒压热效应(来源:Atkins《物理化学》)。
定义式:$$Delta U = q_v$$
根据反应条件与类型,主要分为四类:
在标准状态下,由稳定单质生成1摩尔化合物时的焓变。例:
$$ce{ C(s) + 2H2(g) -> CH4(g) } quad Delta_fH^theta_m = -74.8text{kJ/mol}$$
1摩尔物质完全燃烧的焓变。例:
$$ce{ CH4(g) + 2O2(g) -> CO2(g) + 2H2O(l) } quad Delta_cH^theta_m = -890text{kJ/mol}$$
稀溶液中强酸强碱反应生成1摩尔水的焓变(约 -57.3 kJ/mol)。
1摩尔溶质溶于大量溶剂时的热效应。
反应热通过卡计(Calorimeter) 直接测量,依据能量守恒定律:
$$ q{text{反应}} + q{text{卡计}} = 0 $$
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)推荐使用弹式卡计(Bomb Calorimeter) 测定恒容反应热(来源:IUPAC《化学术语纲要》)。
若 ΔH < 0(放热),反应常自发进行(吉布斯自由能补充判断)。
如合成氨反应需控制放热(ΔH = -92.4 kJ/mol),避免催化剂失活。
燃料热值(Δ_cH)直接决定能源利用率(例:氢气 Δ_cH = -286 kJ/mol)。
参考文献
反应热是热力学中描述化学反应能量变化的核心概念,其详细解释如下:
1. 基本定义 反应热指化学反应在特定条件下(通常为恒压或恒容)进行时,系统与环境之间交换的热量。主要分为:
2. 关键特性
3. 测定与计算
4. 典型类别 | 类型| 定义实例 | |------------|----------------------------| | 标准生成热 | 1mol物质由元素生成时的ΔH(如CO₂:-393.5kJ/mol) | | 燃烧热 | 1mol物质完全燃烧的ΔH(如甲烷:-890kJ/mol) | | 中和热 | 强酸强碱生成1mol水的ΔH(约-57.3kJ/mol) |
5. 应用领域
理解反应热需注意: ① 温度对ΔH的影响(标准态通常指25℃) ② 物质状态需在热化学方程式中标注(如H₂O(l)与H₂O(g)的ΔH不同) ③ 反应进度概念(与物质的量直接相关)
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