热化学方程式是用来表示化学反应中的能量变化和物质变化的方程式。它不仅包括反应物和生成物,还包括在反应中放出或吸收的热量。热化学方程式的一般形式为:
$$aA + bB \rightarrow cC + dD + \Delta H$$
其中:
$a, b, c, d$ 分别表示反应物和生成物的化学计量数。
$A, B, C, D$ 分别表示反应物和生成物的化学式。
$\Delta H$ 表示反应的焓变,单位为kJ/mol。放热反应的焓变值为负,吸热反应的焓变值为正。
例如,氢气在氧气中燃烧的热化学方程式为:
$$2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(g) + \Delta H = -571.6 \text{ kJ/mol}$$
这个方程式表示在标准状态下,2mol的氢气和1mol的氧气完全反应生成2mol的水蒸气,并放出571.6kJ的热量。
书写热化学方程式时应注意以下几点:
1. 需注明反应的温度和压强,如在25℃、101kPa下进行的反应,可不注明温度和压强的条件。
2. 应注明反应物和生成物的状态(如气态、液态、固态)。
3. 热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,而是表示物质的量。
通过热化学方程式,可以方便地了解化学反应中的能量变化,从而为实际应用提供重要的理论依据。