“放了多少热”必须跟着一份明确的反应走。先把物态、系数与终产物写完整，再区分每份反应的焓变、每mol燃料的燃烧热和一次实验实际放出的热量。

本章燃烧、浓酸固碱与含有毒气体的反应均作纸面计量分析，不建议自行混合、点燃或按方程式复现实验。

01 · 知识点热式、进度与燃烧基准02 · 考点五查、换算与终态比较03 · 坑点负号、份量与额外热过程

一、知识点 定义与计量

1. 热化学方程式要同时写物料与热量基准

热化学方程式包括反应物、生成物、各自状态、化学计量数和焓变。s、l、g、aq分别表示固态、液态、气态、水溶液；温度、压强、晶型及必要的溶液组成也是起终条件的一部分。

例如在相应参考条件下：

$$\mathrm{H_2(g)+Cl_2(g)\rightarrow2HCl(g)},\quad\Delta H=-184.6\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}.$$

这里一份反应消耗1 mol H₂(g)、1 mol Cl₂(g)，生成2 mol HCl(g)，对应焓降低184.6 kJ。kJ·mol⁻¹中的mol按所写反应的一份进度计，不是任选一个物质便都“每mol”相同。

本资料未另说明时通常按25 ℃、101 kPa课堂参考口径处理，但题给其他条件必须保留；这不是规定所有资料与数据表只能采用这一参考条件。

2. 系数改写，焓变同比；完整反向，符号相反

对完整热式的操作	ΔH的处理	条件
所有系数乘k	同时乘k	物态及参考条件不变
所有系数减半	同时减半	不能只改某一物质
反应左右完全交换	变号	初终状态同量对应
同时改成另一物态或终产物	不能只翻符号或改倍数	要另计状态变化或反应热

例如上式整式减半：

$$\tfrac12\mathrm{H_2(g)}+\tfrac12\mathrm{Cl_2(g)}\rightarrow\mathrm{HCl(g)},\quad\Delta H=-92.3\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}.$$

分数系数表示物质的量比例，不是把一个分子实际切成半个。配平允许分数，但系数、焓变必须成套改写。

3. 实际热量由真正进行的反应量决定

对aA→cC等指定反应，实际反应进度可从任何参与物按同一基准计算：

$$\xi=\frac{n_{\text{实际消耗}}(A)}a =\frac{n_{\text{实际生成}}(C)}c.$$

恒压、只有体积功等条件下，只计所列反应且可以按同一摩尔热效应换算时：

$$q_p=\xi\Delta H_{\text{式}},\qquad Q_{\text{放}}=\xi|\Delta H_{\text{式}}|\quad\text{（放热反应）}.$$

ξ以mol反应计，ΔH式以kJ·mol⁻¹计，乘积才是本次kJ。放热时体系所吸热qₚ为负，而“放出的热量”Q放通常取正的大小。OpenStax热式与焓变

初投量只有在相应物质按目标反应完全消耗时，才可等于实际消耗量。可逆反应达到平衡时的实际进度可能小于投料所支持的最大值，但同一规定条件与热式的ΔH不会因此变成另一个数；改变温度、组成、物态或混入其他过程则要另找相应数据。

4. 燃烧热锁定每mol燃料与指定终态

本资料的燃烧热指规定条件下，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，以101 kPa为压强口径。它不是所有叫“燃烧”的过程热量，也不是只要式子配平就符合定义。

元素	此处常用指定产物	不能偷换的情况
碳	CO₂(g)	CO仍可继续氧化；C(g)也不是通常石墨初态
氢	H₂O(l)	生成水蒸气少了相应凝结放热
硫	SO₂(g)	不能任意换另一氧化终态
氮	N₂(g)	NH₃催化氧化到NO不是同一指定终态

特殊元素或题给不同口径应按题目，不能自行替换。燃料自身的物态、晶型、纯度也要明确。

若燃烧热大小为a kJ·mol⁻¹，可燃物系数1的对应热式ΔH=−a kJ·mol⁻¹；整式扩大2倍可有ΔH=−2a的正确燃烧反应热式，但不能说每mol燃料燃烧热因此变成2a。中和热常用生成1 mol水作基准，不与燃料1 mol混同。

求实际完全燃烧放热Q=n燃料×a，还须n确为实际完全燃烧的纯燃料量，终态及参考条件与a相同；不完全燃烧、可逆转化、杂质或其他热过程不能只按初投质量直接套。

5. 同量比较要把相变和继续反应补完整

生成同量同条件可比较的液态水，比生成气态水多一个凝结放热过程，故反应ΔH更负。若CO继续与O₂生成CO₂，还会放热；比较到CO或CO₂的反应时，要把相应O₂也计入完整物料。

由一个终态补反应或相变到另一个终态，才能判断差多少、符号向哪边走。不能把任意不同温压、不同物质的气液固总焓硬排成同一序，也不能把“生成更完全氧化终态”与“同式一次实际转化更多”混为一谈。

二、考点 方法与例题

1. 热式判断逐项查守恒、状态、方向、系数、热量

先配平原子与电荷、核状态和条件，再看放热负号、吸热正号，最后检查热量到底对应什么实际量。错误有时只在物态或一次未完全转化，不应擅自改掉本来配平的分数系数。

例题 01 四条热化学方程式的判断

题目

下列热化学方程式书写正确的是(　　)

A.CH₄(g)燃烧的热化学方程式：CH₄(g)＋2O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂O(l)　ΔH＝890.3 kJ·mol⁻¹

B.2NO₂===O₂＋2NO　ΔH＝＋116.2 kJ·mol⁻¹

C.一定条件下，1 mol H₂与1 mol I₂(g)充分反应生成HI(g)放热a kJ，其热化学方程式为H₂(g)＋I₂(g)⇌2HI(g)　ΔH＝－a kJ·mol⁻¹

D.已知：1 mol H₂(g)与1 mol Cl₂(g)反应生成2 mol HCl(g)时，放出184.6 kJ的热量，则有：(1/2)H₂(g)＋(1/2)Cl₂(g)===HCl(g)

ΔH＝－92.3 kJ·mol⁻¹

答案与解析

解析

答案：D。

A：CH₄燃烧放热却写正ΔH，应为对应完整热式的负值。B：未标明NO₂、O₂、NO物态，不是完整规范热式。

C：1 mol H₂与1 mol I₂(g)在该可逆体系充分反应，实际进度小于1 mol反应；实放a kJ不能直接作为完整一份反应的−a kJ·mol⁻¹。按原模型同条件完整份量的放热应大于a；可逆箭头并不使热式的ΔH不能定义。

D：1 mol H₂与1 mol Cl₂生成2 mol HCl放184.6 kJ；整式各系数减半，ΔH同步减半为−92.3 kJ·mol⁻¹，正确。

原解析C误将碘反应写成“1 mol Cl₂”，这里按题干纠正为I₂，不据错字创造另一条氯反应的可逆性结论。

本题结论

D。

2. 质量给热先换mol，再对应目标式份量

质量先除摩尔质量得到实际量，再除所写热式中该物质系数求ξ；由qₚ/ξ反求该热式ΔH。保留未舍入中间值，最后按题目要求报告。反应中有浓酸稀释、固碱溶解或其他过程时，先核是否能使用稀强酸碱的中和热数据。

例题 02 反应条件与实际燃烧量

题目

下列关于热化学方程式的说法中，正确的是(　　)

A.P(s，红磷)=P(s，黑磷)，ΔH＝－39.3 kJ/mol；P(s，白磷)=P(s，红磷)，ΔH＝－17.6 kJ/mol，由此推知，最稳定的是白磷

B.500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N₂和1.5 mol H₂置于密闭的容器中充分反应生成NH₃(g)，放出19.3 kJ热量，其热化学方程式为N₂(g)＋3H₂(g)⇌（催化剂；500 ℃、30 MPa）2NH₃(g)　ΔH＝－38.6 kJ/mol

C.NaOH(s)＋(1/2)H₂SO₄(浓)===(1/2)Na₂SO₄(aq)＋H₂O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol

D.2.00 g C₂H₂气体完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体，放出99.6 kJ的热量，该反应的热化学方程式为2C₂H₂(g)＋5O₂(g)===4CO₂(g)＋2H₂O(l)　ΔH＝－2 589.6 kJ/mol

答案与解析

解析

答案：D。

A：题给红磷→黑磷放热、白磷→红磷放热，故在本题同条件焓比较中H黑<H红<H白，不能选白磷最稳定；不将这一局部比较扩大为任意条件的稳定性定律。

B：0.5 mol N₂、1.5 mol H₂是初投量，充分可逆反应生成NH₃少于1 mol。实放19.3 kJ不能直接翻倍给生成2 mol NH₃的热式；按该模型生成2 mol NH₃对应放热应大于38.6 kJ，即ΔH<−38.6 kJ·mol⁻¹。

C：原式两个1/2均保留且已经配平，错误不是缺系数。NaOH(s)溶解和浓H₂SO₄稀释与稀强酸稀强碱中和不同，不能照填−57.3；原解析关于更多放热的比较限于相应课堂过程，不宣称任意未明确组成的溶液都有同一确定数值。

D：乙炔M=26 g·mol⁻¹，实际燃烧量为2.00/26=1/13 mol。目标式消耗2 mol乙炔，故：

$$\xi=\frac{1/13}{2}=\frac1{26}\ \mathrm{mol},\qquad \Delta H=\frac{-99.6}{1/26}=-2589.6\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}.$$

也可先算每mol乙炔放99.6×13=1294.8 kJ，再因目标式系数2乘2，得到相同结果。题干给完全燃烧及气态CO₂、液态H₂O，终态与热式一致。

本题结论

D。

3. “热式正确”与“按每mol燃料表示”是两种提问

先圈出题问是正确热式，还是ΔH是否正好对应燃烧热基准。前者允许成比例的2倍式，后者还要检查燃料系数1、规定氧化剂与指定终态。H₂和Cl₂的反应虽可称燃烧，却不是这里H₂在O₂中到液态水的燃烧热过程。

例题 03 燃烧热数据与方程式

题目

下列热化学方程式中，正确的是(　　)

A.甲烷燃烧热为890.3 kJ·mol⁻¹，热化学方程式为CH₄(g)＋2O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH＝＋890.3 kJ·mol⁻¹

B.已知乙炔的燃烧热为1 300 kJ·mol⁻¹，则表示乙炔燃烧热的热化学方程式为C₂H₂(g)＋(5/2)O₂(g)===2CO₂(g)＋H₂O(g)

ΔH＝－1 300 kJ/mol

C.H₂燃烧热为285.8 kJ·mol⁻¹，燃烧的热化学方程式为2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol⁻¹

D.若H₂的燃烧热为a kJ·mol⁻¹，则热化学方程式为H₂＋Cl₂===2HCl　ΔH＝－a kJ·mol⁻¹

答案与解析

解析

答案：C。

A同时错在气态水和正号。给定甲烷燃烧热890.3 kJ·mol⁻¹的课堂终态是CO₂(g)、H₂O(l)，不是原式水蒸气。

B的5/2 O₂已配平，不因分数而错；但表示乙炔燃烧热应生成液态水，不能将水蒸气终态与给定1300混用。

C按每mol H₂放285.8 kJ，2 mol H₂生成2 mol液态水便放571.6 kJ，整式ΔH=−571.6 kJ·mol⁻¹。题目问正确燃烧热化学方程式，二倍式可以正确；若改问按每mol燃料报告燃烧热，应把整式及ΔH同时减半。

D把H₂与O₂到液态水的燃烧热数据改给H₂与Cl₂到HCl，而且缺物态，不能成立。

本题结论

C。

4. 配平之后仍要核燃烧产物及初态

依次看燃料状态、氧化剂和用量、产物种类与物态、焓变符号。若只改产物而不改ΔH，不能声称得到了正确热式；换了C的气态原子或晶型，也需相应热数据。

例题 04 四种燃烧反应的终态

题目

101 kPa时，下列热化学方程式中的ΔH可表示燃烧热的是(　　)

A.C(g)＋(1/2)O₂(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol⁻¹

B.H₂(g)＋(1/2)O₂(g)===H₂O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol⁻¹

C.NH₃(g)＋(5/4)O₂(g)===NO(g)＋(6/4)H₂O(g) ΔH＝－226 kJ·mol⁻¹

D.C₈H₁₈(l)＋(25/2)O₂(g)===8CO₂(g)＋9H₂O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol⁻¹

答案与解析

解析

答案：D。

A生成CO而非指定CO₂；初态又写C(g)，不能用原列−110.5作为气态C原子的通用反应热，更不能偷偷当成石墨。

B生成水蒸气，不是此处燃烧热的液态水终点。C虽以1 mol NH₃为基准且分数配平，却生成NO、H₂O(g)，不是本题N₂(g)与H₂O(l)的指定燃烧终态。

D为1 mol液态辛烷，需25/2 mol O₂，生成8 mol CO₂(g)、9 mol H₂O(l)，元素守恒、燃料份量和终态相符。

题目把负的ΔH称为“表示燃烧热”，按其热式口径判断；对应报告的正放热大小为5518 kJ·mol⁻¹。分数表示mol比例，不要求出现半个氧分子。

本题结论

D。

三、坑点 量与符号

1. 放热更多不等于负的ΔH更大

同一反应量与比较条件下，放热大小更大，ΔH更负、数值更小。若反应量不同，总Q较大可能只是反应更多，不能仅此判断每mol反应的热效应大小。

把一次实放a kJ直接塞进任意系数的热式，混淆了本次总热与单位反应进度。把系数减半、ΔH减半，是改变热式的计量基准，不是物质性质改变；一次没完全转化，则是实际ξ改变，不是同条件热式ΔH自行减小。

2. 浓酸、固碱与稀强酸碱不是同一套起终态

稀强酸与稀强碱生成1 mol液态水的常见参考值，不能无条件填给固体NaOH和浓H₂SO₄。溶解、稀释、水合等额外过程可能参与热量收支。原题常见模型中相应溶解、稀释放热，但精确初末溶液组成未给全时，不把“浓”“固”标签当任意过程都具有某个固定焓差的定律。

只比较焓还不能证明任意温压下的全部热力学稳定性；对题给同组成固体的焓变，可在其限定模型内建立相对高低，不能进一步代替反应速度与长期保存的判断。

3. 用完整终态链判断焓变排序

先统一反应物基准，再把某个终态能继续进行的过程写出。补上的步骤放热，就使合并后的ΔH更负。气态水凝结与硫继续氧化要分别计入，不只凭“充分”或“气态能量高”几个字跳过全部物料。

辨析 01 硫化氢的三条热式

题目

根据以下3个放热反应的热化学方程式：

2H₂S(g)＋3O₂(g)===2SO₂(g)＋2H₂O(l)　ΔH₁

2H₂S(g)＋O₂(g)===2S(s)＋2H₂O(l)　ΔH₂

2H₂S(g)＋O₂(g)===2S(s)＋2H₂O(g)　ΔH₃

对ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃三者大小关系的判断正确的是(　　)

A.ΔH₁<ΔH₃<ΔH₂ B.ΔH₁<ΔH₂<ΔH₃

C.ΔH₃<ΔH₂<ΔH₁ D.ΔH₂<ΔH₁<ΔH₃

答案与解析

解析

答案：B，ΔH₁<ΔH₂<ΔH₃。

三个式都以消耗2 mol H₂S为基准。先由反应2补上：

$$2\mathrm{S(s)}+2\mathrm{O_2(g)}\rightarrow2\mathrm{SO_2(g)},\quad\Delta H_{\text{补}}<0.$$

相加得到反应1，因此ΔH₁=ΔH₂+ΔH补<ΔH₂。氧气也属于补入的完整物料，不能只比较孤立S与SO₂的某个“总能量”。

再把反应3的2 mol H₂O(g)变成2 mol H₂O(l)，凝结放热，得到反应2，所以ΔH₂<ΔH₃。连得ΔH₁<ΔH₂<ΔH₃；若问正的放热大小，顺序相反。

原解“反应更充分”在这里实际指到不同氧化终态。它不是说同一热式一次转化率高，其规定摩尔ΔH就必更负。不同温压下的气液比较也须先统一状态条件。

本题结论

B。

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