定义放热反应。

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介绍

放热反应是一种化学反应，其主要特征是释放能量，以热或光的形式表现出来。例如，当我们摩擦火柴盒上的火柴时，它会释放光和热。这种反应显示了热和光两种形式的能量释放。放热反应中退化的能量会传递到周围的环境。

因此，放热反应中的焓变（焓用于在评估能量变化时测量热含量）显示为负值。在放热反应中，体系的焓会降低。由于放热反应将热能释放到周围环境中，因此随着它从体系中获得热量，周围环境的温度会升高。

图 1：放热反应示意图

放热反应

甲烷气体燃烧时会释放热量，形成放热反应。甲烷燃烧释放 890.4 kJ 的热能。此反应显示了两种方式的平衡方程式。释放的热量写在产物侧的反应中。另一方面，带有负号的 ΔH 值可以写成（-890.4 kJ）。

$$\mathrm{CH_4 (g) + 2O_2 (g)\:\rightarrow\:CO_2 (g) + 2H_2O (l) + 890.4 \:kJ\:(产生热量)}$$

放热反应的能量图

在放热反应中，产物分子中原子之间的键是强键，与反应物相比，具有更高的键能。产物的能量低于反应物的能量，因此它显示出向下的能量斜率。反应物失去能量并转化为产物。能量以热的形式释放（也可以以光的形式释放）。正如我们前面讨论的那样，在放热反应中，热量从体系释放到周围环境中，使周围环境变暖。

图 2：放热反应图

放热反应的例子

爆竹点燃

爆竹爆炸时会产生大量的噪音、热量和光，这是一种放热反应。

醋酸钠沉淀

可重复使用的暖手宝含有过饱和的醋酸钠化合物。如果包装弯曲，微小的金属碎片会使醋酸钠化合物成核或形成晶体。晶体的形成和生长显示出放热过程，因为暖手宝会变热。

点燃蜡烛

点燃蜡烛是一个持续的反应，其中蜡起燃料的作用，并产生长时间的火焰。

生锈

铁金属被氧化并形成氧化铁，也称为铁锈，这是一种放热过程。通常，在铁生锈期间没有人注意到温度变化。在潮湿空气和铁材料之间形成铁锈的过程会释放大量的热量。

燃烧

燃烧反应显示出放热过程。例如，燃烧燃料（如气体或木材）会向环境释放热量，并使房屋或任何地方保持温暖。如果我们坐在篝火附近，我们会感到温暖，因为它在燃烧反应期间会将热量释放到大气中。

灯泡照明

当电流通过灯泡时，电流会导致灯泡中钨丝发生反应，并产生光和热，因此，这是一种放热反应。

NaOH 的溶解

强酸和强碱（如硫酸和氢氧化钠），当添加到水中时，会导致释放大量热量。因此，在化学实验室中，总是将强酸或强碱混合到水中，而不是将水混合到酸或碱中，因为此过程可能会在大气中释放大量热量。

结论

放热反应是一种化学反应，其中体系以热或光的形式将能量释放到周围环境中。最终产物的焓值会降低，这表明焓值为负值。由于热量释放到周围环境中，导致周围环境的温度升高。

在放热反应中，产物的键比反应物更强，并且具有更高的键能。放热反应中产物的能量低于反应物的能量，因此，如果我们绘制放热反应的图形，它将显示能量的向下斜率。

常见问题

Q1. 定义放热反应。

答：放热反应是一种化学反应，其中体系的能量以热或光的形式释放到周围环境中。

Q2. 当体系的能量释放到周围环境中时会发生什么？

答：当体系的能量释放到周围环境中时，由于热量的释放，周围环境的温度会升高。焓值也会降低，并显示为负值。

Q3. 解释化学反应中反应物和产物的放热反应。

答：放热反应是一种化学反应，其中产物的键比反应物更强，并且具有更高的键能。产物的能量也低于反应物的能量。反应物失去能量并转化为产物。

Q4. 从以下选项中选择一个不是放热反应的选项。

a)生锈 b) 爆竹爆裂 3) 水解 4) 点燃蜡烛

答：水解不是放热反应。它是一个吸热反应。在水解过程中，水分子与另一个分子的键反应，将分子分解成两部分。因此，在实验室中，需要对这种类型的反应施加外部热量到烧瓶上。

Q5. 给出一个放热反应的例子。

答：燃烧：燃烧反应显示出放热过程。例如：燃烧燃料（如气体或木材）会向环境释放热量，使房屋或任何地方保持温暖。如果我们坐在篝火附近，我们会感到温暖，因为它在燃烧反应期间会将热量释放到大气中。