摘要:要理解ΔΗ的单位“kJ/mol”，须说清摩尔反应才能让学生真正理解“kJ/mol”，要带正负号比较ΔΗ的大小，这样与高考命题人的观点一致，燃烧热、中和热虽然也是化学反应的热效应，但它们特指反应放出的热，均为正值，与反应热的放热为负吸热为正有所不同。

关键词：等压热效应 摩尔反应 燃烧热 中和热.ΔΗ的大小

化学反应热效应在高考中越来越热，近几年已到了极致，05广东有三道题，占了（ 14分 ）分，06天津两道占12分，反应热效应如此受到高考出题人的青睐，可以从这样两方面去理解：一方面人们对化学反应的能量变化的关心程度丝毫不亚于对物质变化的关心程度；另一方面它是高等学校化学教材中化学热力学的基础。但是引入ΔΗ仅仅几年的时间，教学中存在着一些难点，下面对这些难点进行一下简单的分析。

一、ΔΗ的涵义

在过去的很长一段时期内，高中化学教科书中热化学方程式一直是如下形式：

2H₂(气)+O₂(气)=2H₂O(气)+483.6kJ

这种的表示方法很直观，但将能量和物质通过“+”连起来，不仅在书写形式上不够规范，而且在化学角度看这种酷似质能守恒的书写实在是没有必要，自拉瓦锡始就确立了化学反应中的质量守恒，而质能守恒只有在核反应中是有意义；还有从热力学角度来看也颇有不妥之处，因为该反应的等压热效应与等容热效应是不同的，其差值为膨胀功。

Q_V=ΔU

Q_P=ΔU+ΔV·P=ΔU+RT∑υ_B(g)=0.08314kJ·mol^-1·K^-1×298.15K=2.479kJ

即：该反应的等容热效应为：Q_V=483.6kJ-2.479kJ=481.1kJ,换句话说：不指明等压条件下还是等容条件下谈反应的热效应是没有任何意义的。

2002年审定教材中热化学方程式如下：

2H₂(气)+O₂(气)=2H₂O(气);ΔΗ=-483.6kJ·mol^-1

因为物质变化伴随着能量变化，把物质变化和能量变化用分号隔开，并列起来，在形式上就非常合理，并用ΔΗ代替了Q。

根据热力学第一定律：ΔU=Q+W

Q_P=ΔU-W=(U₂-U₁)+(V₂+V₁)P=(U₂+V₂P)-（U₁+V₁)P）定义：H=U+Q

而Q_p­=ΔΗ，中学化学中所涉及到的化学反应多是在恒压条件下进行的，这样，引入ΔΗ后表示起来就非常方便。不过上海市还在沿用原来的书写方法，这也算是百花齐放吧！

教材中的ΔΗ应看作是Δ_rΗ的简略写法，Δ_rΗ的全称为标准摩尔反应焓变，“r”是反应（reaction）的意思，“m”是发生每mol反应（molar reaction）的意思，上标“θ”表明反应热力学标准态（thermody-mamic standard state）下进行的。值得一提的是：热力学标准态与高中化学教科书中的标准状况也有所不同，它是指系统中各气态物质的分压为标准压力P^θ,固体和液体物质表面承受的压力都等于标准压力P^θ,溶液中各物质的浓度均为1mol·kg^-1的热力学系统。这里并没有提到温度，这一点与标准状况也不同，这里的标准压力P^θ=1bar(巴)=100kPa，与标准状况的1.01×10⁵Pa也略有差异。

二、ΔΗ的单位

许多中学生朋友对ΔΗ的单位“kJ·mol^-1”感到费解，一种具有代表性的疑惑是：

H₂(气)+1/2O₂(气)=H₂O(气);ΔΗ=-240.580kJ·mol^-1

2H₂(气)+O₂(气)=2H₂O(气);ΔΗ=-481.160kJ·mol^-1

以上两个反应，其单位为kJ是可以理解的，为什么要用kJ/mol呢？为什么每摩尔H₂燃烧的反应热还不一样呢？

要解答这个问题，还要提到ΔΗ的全称：标准摩尔反应焓变，“摩尔反应”的涵义：每摩尔反应物的特定组合通过化学反应转化为生成物的特定组合。对反应①来说，摩尔反应指的是每摩[H₂(气)+O₂(气)]反应生成每摩H₂O；对反应②来说，摩尔反应指的是每摩[2H₂(气)+O₂(气)]反应生成每摩（2H₂O），两个反应中的每摩所指的特定组合不同，反应热效应当然也就不同了。

三、ΔΗ的大小

对ΔΗ₁=－240.580kJ·mol^-1和ΔΗ₂=－393.509kJ·mol^-1的相对大小，目前存在两种观点。一种观点：“＋”“－”只表示系统是“吸热”“放热”，并不象“－10℃”“－5℃”“2℃”一样“＋”“－”可以表示大小，负值越大温度越低。持这种观点的人认为：后者的热效应比前者的热效应大一些。例如：一本无机化学中这样说“Al₂O₃的生成焓很高其Δ_fΗ( Al₂O₃)=－1676kJ·mol^-1,此值比一般金属氧化物SiO₂(Δ_fΗ(SiO₂)=－910.94kJ·mol^-1)、B₂O₃的生成焓(Δ_fΗ(B₂O₃)=－1272.8kJ·mol^-1)大得多”^①；再如一本有机化学中如此说：“反-2-丁烯的氢化热（－115.4kJ·mol^-1）比顺-2-丁烯（－119.5kJ·mol^-1）”低4.1 kJ·mol^-1,分子内能低，所以反式比顺式稳定^②。另一种观点：既然有正负，就可以按有理数论大小、这样用起来很方便，ΔΗ越正表示反应放热越多、ΔΗ越负表示反应吸热越多。

例如：2006年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）化学：下列各组热化学方程式程中，化学反应的△H前者大于后者的是

①C(s)＋O₂(g)＝CO₂(g)；△H₁      C(s)＋1/2O₂(g)＝CO(g)；△H₂

②S(s)＋O₂(g)＝SO₂(g)；△H₃         S(g)＋O₂(g)＝SO₂(g)；△H₄

③H₂(g)＋1/2O₂(g)＝H₂O(g)；△H₅          2H₂(g)＋O₂(g)＝2H₂O(l)；△H₆

④CaCO₃(s)＝CaO(s)＋CO₂(g)；△H₇       CaO(s)＋H₂O(l)＝Ca(OH)₂(s)；△H₈

A ①    B ④    C ②③④    D ①②③

答案：C

解析：在①中前者是完全燃烧，而后者是不完全燃烧，放出的热量是前者多与后者，放热△H的符号为负，后者大；在②中前者是固态硫燃烧，后者是气态硫燃烧，气态硫含热量较高，所以放出的热量后者多于前者，加负号后，前者大；在③中前者是1molH₂燃烧，后者是2mol氢燃烧，放出热量后者多，加负号后△H前者大；④中前者吸热而后者放热，△H₇为正，△H₈为负，故前者大于后者。

显然命题者是加了正负号后比较大小的。作为一个中学教师，教学上应与高考命题者高度保持一致。

四、△H与反应热、燃烧热、中和热的关系

2006年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（天津）

已知反应：①101kPa时，2C(s)＋O₂(g)＝2CO（g）；△H＝－221kJ/mol

②稀溶液中，H^＋(aq)＋OH^－(aq)＝H₂O(1)；△H＝－57.3kJ/mol

下列结论正确的是

A 碳的燃烧热大于110.5kJ/mol

B ①的反应热为221kJ/mol

C 稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3kJ/mol

D 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量

解析：燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成最稳定氧化物和液态水时放出的热量，为正值，中和热是稀溶液中强酸、强碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量，也为正值，燃烧热与中和热都属于反应热，因为在反应中放热，使体系能量降低，从体系的角度看能量损失了，△H计为负值。

本题A选项中该反应没有生成最稳定的氧化物，因此C的燃烧热比此处反应热的绝对值要大；B选项中，该反应放热应为-221kJ/mol;C选项，中和热应为57.3kJ/mol；D选项中，弱酸醋酸，在电离过程中要吸热，因此发生中和反应时放出的热量要小于57.3kJ。反应热、燃烧热、中和热三者之间既有联系又有区别，燃烧热、中和热都是指反应过程中放出的热量。特指放出的热，都是正值。而反应热指一个反应的热效应，吸热致使系统能量增，变化量表示为正，放热致使系统能量减，变化量表示为负。

从近几年的教学实践看，这部分知识越挖越深，教和学都必须循序渐进，严格把握好进度、深度，最好遇到一点解决一点，不要企图一下子弄得多深多透。

参考文献：

1.     北京师范大学无机化学教研室.无机化学.北京.高等教育出版社.2002

2.     尹东东.有机化学.北京.高等教育出版社.2004