方法1方法1/3：解决焓问题

1. 1确定反应产物和反应物。任何化学反应都涉及两类化学物质——产物和反应物。产品是由反应产生的化学物质，而反应物是相互作用、结合或分解生成产品的化学物质。换句话说，一个反应的反应物就像配方中的配料，而产品就像成品。找到∆H对于反应，首先确定其产物和反应物。例如，假设我们想找到氢和氧形成水的反应焓：2H2（氢）+O2（氧）→ 2H2O（水）。在这个方程式中，H2和O2是反应物，H2O是产物。

2. 2测定反应物的总质量。接下来，找出反应物的质量。如果你不知道它们的质量，也无法在科学天平中称量反应物，你可以用它们的摩尔质量来计算它们的实际质量。摩尔质量是可以在标准周期表（针对单个元素）和其他化学资源（针对分子和化合物）中找到的常数。简单地将每个反应物的摩尔质量乘以用于计算反应物质量的摩尔数。在我们的水例子中，我们的反应物是氢气和氧气，它们的摩尔质量分别为2g和32g。由于我们使用了2摩尔氢（由H2旁边的方程式中的“2”系数表示）和1摩尔氧（由O2旁边的无系数表示），我们可以如下计算反应物的总质量：2×（2g）+1×（32g）=4g+32g=36g

3. 3.找出产品的比热。接下来，找出你正在分析的产品的比热。每个元素或分子都有一个与之相关的特定热值：这些值是常数，通常位于化学资源中（例如，在化学教科书后面的表格中）。有几种不同的方法可以测量比热，但对于我们的公式，我们将使用以焦耳/克°C为单位的测量值。请注意，如果您的方程式有多个产物，则需要对用于生成每个产物的组分反应进行焓计算，然后将它们相加，以找到整个反应的焓。在我们的例子中，最终产物是水，其比热约为4.2焦耳/克摄氏度。

4. 4找出反应后的温差。接下来，我们将找到∆T、 从反应前到反应后的温度变化。从最终温度（或T2）中减去反应的初始温度（或T1）以计算该值。与大多数化学工作一样，这里应该使用开尔文（K）温度（尽管摄氏度（C）会给出相同的结果）。在我们的例子中，假设我们的反应一开始是185K，但在完成时已经冷却到95K。在这种情况下，∆T的计算方法如下：∆T=T2–T1=95K–185K=-90K

5. 5.使用公式∆H=m x s x∆T求解。一旦得到m，反应物的质量，s，产物的比热，和∆T、 温度从你的反应中变化，你就可以找到反应的焓。只需将您的值插入公式即可∆H=m x s x∆T和乘法求解。你的答案将以能量焦耳（J）为单位。对于我们的示例问题，我们会发现反应焓如下：∆H=（36g）×（4.2JK-1g-1）×（-90K）=-13608J

6. 6确定你的反应是增加还是减少能量。最常见的原因之一是∆计算各种反应的H是为了确定反应是放热的（失去能量并放出热量）还是吸热的（获得能量并吸收热量）。如果你的最终答案是∆H为阳性，反应为吸热反应。另一方面，如果符号为负，则反应为放热反应。这个数本身越大，反应的放热或内热就越大。小心强烈的放热反应——这些反应有时意味着能量的大量释放，如果足够快，可能会导致爆炸。在我们的例子中，我们的最终答案是-13608 J。因为符号是负数，我们知道我们的反应是放热的。这是有道理的——H2和O2是气体，而产物H2O是液体。热气（以蒸汽的形式）必须以热量的形式向环境释放能量，以冷却到可以形成液态水的程度，这意味着H2O的形成是放热的。

方法2方法2/3：估算焓

1. 1使用键能估算焓。几乎所有的化学反应都涉及原子间键的形成或断裂。因为，在化学反应中，能量既不能被破坏也不能被创造，如果我们知道形成或破坏反应中形成（或破坏）的键所需的能量，我们可以通过将这些键能相加，高精度地估计整个反应的焓变。例如，让我们考虑H2+F2的反应→ 2HF。在这种情况下，分解H2分子中的H原子所需的能量是436 kJ/mol，而F2所需的能量是158 kJ/mol。最后，由H和F生成HF所需的能量是=-568 kJ/mol。我们将其乘以2，因为方程中的乘积是2HF，得到2×-568=-1136 kJ/mol。加起来，我们得到：436+158+-1136=-542 kJ/mol。

2. 2使用生成焓来估算焓。设定生成焓∆H值，表示用于生成给定化学品的反应的焓变化。如果你知道在一个方程式中生成产物和反应物所需的生成焓，你可以将它们相加来估算焓，就像上面描述的键能一样。例如，让我们考虑C2H5OH+3O2的反应→ 2CO2+3H2O。在这种情况下，我们知道以下反应的生成焓：C2H5OH→ 2C+3H2+0.5O2=228 kJ/mol2C+2O2→ 2CO2=-394×2=-788 kJ/mol 3H2+1.5 O2→ 3H2O=-286×3=-858 kJ/mol，因为我们可以将这些方程相加得到C2H5OH+3O2→ 2CO2+3H2O，我们试图求出焓的反应，我们可以简单地将上述生成反应的焓相加，得到这个反应的焓，如下所示：228+-788+-858=-1418 kJ/mol。

3. 3.逆转方程式时，别忘了切换符号。需要注意的是，当你用生成焓来计算一个反应的焓时，你需要反转生成焓的符号，只要你反转组分反应的方程式。换句话说，如果你必须把一个或多个生成反应方程式倒过来，才能让所有的产物和反应物正确地抵消，那么把你必须翻转的生成反应焓的符号倒过来。在上面的例子中，请注意，我们用于C2H5OH的生成反应是反向的。C2H5OH→ 2C+3H2+0.5O2显示C2H5OH分解，未形成。因为我们把方程颠倒过来，为了让所有的产物和反应物都能正确地抵消，我们把生成焓上的符号颠倒过来，得到228千焦/摩尔。实际上，C2H5OH的生成焓是-228千焦/摩尔。

方法3方法3/3：通过实验观察焓变化

1. 1拉起一个干净的容器并加水。通过一个简单的实验很容易看出焓的作用原理。为了确保实验中的反应不会受到任何外来污染，请清洁并消毒计划使用的容器。科学家使用称为量热计的特殊封闭容器来测量焓，但使用任何小玻璃罐或烧瓶都可以获得合理的结果。无论您使用何种容器，请用干净的室温自来水将其装满。你还需要在室内某个温度较低的地方进行反应。对于这个实验，你需要一个相当小的容器。我们将测试Alka-Seltzer对水的焓变化效应，因此用水量越少，温度变化越明显。

2. 2将温度计插入容器中。抓起一个温度计，将其放在容器中，使温度读数端位于水位以下。取一个水的温度读数——出于我们的目的，水的温度将代表T1，反应的初始温度。假设我们测量了水的温度，发现它正好是10摄氏度。在几个步骤中，我们将使用这个样本温度读数来演示焓的原理。

3. 3在容器中加入一片Alka Seltzer片剂。当你准备好开始实验时，将一片Alka Seltzer药片滴入水中。你应该注意到它立即开始冒泡和起泡。当药片溶解在水中时，它会分解成碳酸氢盐（HCO3-）和柠檬酸（以氢离子H+的形式反应）。这些化学物质在3HCO3反应中生成水和二氧化碳气体− + 3H+→ 3H2O+3CO2。

4. 4反应结束时测量温度。在反应进行过程中监控反应——Alka Seltzer片剂应逐渐溶解。一旦平板电脑完成反应（或似乎已经慢到爬行），再次测量温度。水应该比以前稍微冷一点。如果温度更高，实验可能会受到外力的影响（例如，如果你所在的房间特别暖和）。在我们的示例实验中，假设平板电脑完成起泡后，水温为8摄氏度。

5. 5估算反应的焓。在理想的实验中，当你将Alka Seltzer药片加入水中时，它会形成水和二氧化碳气体（后者可以被观察为起泡气泡），并导致水温下降。根据这一信息，我们预计反应是吸热的——也就是说，从周围环境中吸收能量的反应。溶解的液体反应物需要额外的能量才能跃迁到气体产物，因此它以热量的形式从周围环境（在这种情况下是水）吸收能量。这会使水温下降。在我们的示例实验中，加入Alka Seltzer后，水温下降了2度。这与我们预期的温和吸热反应是一致的。

• 这些计算是用开尔文（K）来完成的，开尔文（K）是一种温度测量的刻度，就像摄氏度一样。要在摄氏度和开尔文之间转换，只需加或减273度：K=°C+273。