反应焓、生成焓、燃烧焓分别的定义是什么?三者又有什么联系

定义

反应焓：

符号为 $\Delta H$，又称反应热 ，是指在等温等压条件下，化学反应过程中吸收或放出的热量。对于一个化学反应 $aA + bB = cC + dD$，反应焓变 $\Delta H$ 等于产物的焓总和减去反应物的焓总和，即 $\Delta H = \sum H_{产物}-\sum H_{反应物}$。

单位通常是 $kJ/mol$。例如氢气和氧气反应生成水的反应：$2H_{2}(g)+O_{2}(g)=2H_{2}O(l)$，该反应的反应焓就是在给定条件下此反应吸收或放出的热量。

生成焓：

符号为 $\Delta_{f}H$，在标准状态（压力为 $100 kPa$，温度通常为 $298.15 K$）下，由最稳定的单质生成单位物质的量的某化合物时的反应焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓 。

规定最稳定单质的标准摩尔生成焓为零。例如，在标准状态下，$C$（石墨）、$H_{2}(g)$、$O_{2}(g)$ 等最稳定单质的标准摩尔生成焓为零。对于 $CO_{2}(g)$，其生成反应为 $C$（石墨）$+ O_{2}(g)=CO_{2}(g)$，该反应的反应焓就是 $CO_{2}(g)$ 的标准摩尔生成焓。单位也是 $kJ/mol$。

燃烧焓：

符号为 $\Delta_{c}H$，在标准状态（压力为 $100 kPa$，温度通常为 $298.15 K$）下，$1 mol$ 物质完全燃烧生成指定产物时的反应焓变称为该物质的标准摩尔燃烧焓。

“完全燃烧生成指定产物” 意味着物质中的各元素要生成最稳定的氧化物或单质等。例如，$C$ 元素转化为 $CO_{2}(g)$，$H$ 元素转化为 $H_{2}O(l)$，$S$ 元素转化为 $SO_{2}(g)$ 等。例如，$CH_{4}(g)$ 的燃烧反应为 $CH_{4}(g)+2O_{2}(g)=CO_{2}(g)+2H_{2}O(l)$，该反应的反应焓就是 $CH_{4}(g)$ 的标准摩尔燃烧焓，单位同样是 $kJ/mol$。

联系

利用生成焓计算反应焓：对于任意化学反应 $aA + bB = cC + dD$，可以根据各物质的标准摩尔生成焓来计算反应焓变。计算公式为 $\Delta H^{\ominus}=\sum_{i}c_{i}\Delta_{f}H_{i}^{\ominus}(产物)-\sum_{j}d_{j}\Delta_{f}H_{j}^{\ominus}(反应物)$，其中 $c_{i}$ 和 $d_{j}$ 分别是产物和反应物的化学计量数，$\Delta_{f}H_{i}^{\ominus}$ 和 $\Delta_{f}H_{j}^{\ominus}$ 分别是产物和反应物的标准摩尔生成焓。

利用燃烧焓计算反应焓：对于某些化学反应，也可以通过各物质的标准摩尔燃烧焓来计算反应焓变。计算公式为 $\Delta H^{\ominus}=\sum_{j}d_{j}\Delta_{c}H_{j}^{\ominus}(反应物)-\sum_{i}c_{i}\Delta_{c}H_{i}^{\ominus}(产物)$，这里的原理是反应物燃烧释放的能量减去产物燃烧释放的能量就是该反应的反应热。

本质关联：反应焓是一个广义的概念，描述化学反应的热效应。生成焓和燃烧焓是反应焓在特定反应类型下的具体表现。生成焓聚焦于化合物从单质生成的反应热，燃烧焓聚焦于物质燃烧反应的热效应，它们都可以作为计算反应焓的基础数据，帮助我们研究和理解各种化学反应中的能量变化情况。