反应焓

　　由热力学第一定律，在恒压或恒温的条件下，当产物的温度和反应物的温度相同，而反应的过程中只做体积功而不做其他功时，化学反应的焓变称为反应焓。

　　反应焓的基本概念

　　化学反应过程中根据热力学第一定律可表达成如下形式：

　　或

　　式中： 是反映热； 是热力学能，它包含有内热能 和化学能 ； 是反应的总功由有用功 和体积变化功 构成。对于微元反应

　　大量的实际化学反应过程是在温度和体积或温度和压力近似保持不变的条件下进行的。对于定温定容反应，因物系的体积不变，所以 ，这时式 成为：

　　式中 表示定温定容反应时所得的有用功。对于微元反应，则

　　对于定温定压反应，若设反应前后物系的体积为 和 ，则物系所做的体积变化功为 ，又设 表示定温定压反应时所得的有用功，则式 可写为

　　或

　　上式中仍有 ，热力学能 中包含化学能，焓 中也包含化学能。对于微元反应，有

　　上述这些公式称为热力学第一定律的解析式。它们是根据第一定律得出的，不论化学反应是可逆的还是不可逆的，均可适用。若反应在定温定容或定温定压下，不可逆的进行，且没有做出有用功（因而这时反应的不可逆程度最大），则

　　这时的反应称为反应的热效应，式中 和 分别称为定容热效应和定压热效应。上式指明定温定容或定温定压下反应的热效应等于反应前后的物系的焓差，这个焓差就称为反应焓。1

　　反应焓的种类

　　恒容反应焓和恒压反应焓

　　（1） 恒容反应焓：恒温、恒容、非体积功为零时反应的焓变称为恒容反应焓。

　　（2） 恒压反应焓：恒温恒压、非体积功为零时反应分焓变称为恒压反应焓。

　　反应焓的测定

　　背景：量热学的发展, 已经由测量燃烧焓(氧弹：待测有机物在充满氧气的钢弹中在电火花作用下引燃，通过测量氧弹外保温杯中的水的温度变化，用公式ΔH=C*ΔT,其中C为比热),而至测量反应焓(反应量热计)、混合焓(微量热计); 测量的热量由上千焦耳数量级而至几十焦尔数量级;测量的反应,由燃烧反应而至络合反应、中和反应、甚至细胞的生化过程;可测温度差由0.001度到0.0001度。

　　反应焓测定是普通化学、无机化学教学的常规实验。实验用量热计大致可分为两种类型：即保温杯型和烧杯夹泡沫塑料绝热型；采用的搅拌方法则有手握量热计摇动搅拌、手握玻璃棒(或下端加环)上下移动或转动搅拌、电动搅拌机搅拌或电磁搅拌器搅拌。经过长期实践，已发现现有各种简易量热计存在如下问题：(1)搅拌过程中容易碰破量热计内壁或温度计；(2)手动搅拌不充分、不均匀，反应时间长，由此带来实验误差大；(3)烧杯夹泡沫塑料型量热计，在清洗过程中夹层容易进水，热容变化进而导致较大实验误差。反复探索实践的基础上，研制出了使反应系统内的液体产生冲刷力进行搅拌的液力搅拌式量热计，经实验验证，较完满地解决了上述问题，可广泛用于中和热、焓变、稀释热、溶解热的测量及测量实验。

　　本词条内容贡献者为:

　　陈红 - 副教授 - 西南大学