化學反應釋出的能量可以熱能、光能、電能等形式呈現；有些化學反應必須吸收能量才能發生或進行。熱量單位焦耳(joule)：J、千焦(103J)：kJ。3-4.1熱化學反應式物質的狀態改變有明確的熱量變化，1莫耳的冰在0℃熔化成水，須吸收能量6.01kJ；1莫耳的水在100℃汽化成水蒸氣，約需吸收能量40.7kJ。由低能量轉變成高能量物質稱為吸熱反應，就是生成物的總能量大於反應物反之當生成物的總能量比反應物小，反應便會釋放出能量，稱為放熱反應。反應物能量總和之差稱為反應熱，以△H表示。化學反應熱因反應種類、反應物的量、物質狀態及反應條件（如溫度、壓力）等因素而異。1atm、25℃時的反應熱當標準反應熱(△H)。近年來(IUPAC)修改為1巴(bar)作標準。化學反應式中註記反應熱，是熱化學反應式。書寫時，應注意反應方向、物種狀態等。麵粉中添加小蘇打粉加熱會膨脹，這是因碳酸氫鈉遇熱分解生CO2(g)所致，1莫耳NaHCO3分解需要吸熱42.5kJ，熱反應式有兩種寫法：鎂帶燃燒的熱化學反應式此反應的熱量稱為鎂的標準莫耳燃燒熱，亦是氧化鎂的莫耳生成熱。莫耳生成熱是1莫耳的化合物由元素物質化合生成時的熱量，而在1atm及25℃時的熱量變化，即為標準莫耳生成熱。乙烯氣體（C2H4）的標準莫耳生成熱為+51.9kJ，乙醇（C2H5OH）的標準莫耳燃燒熱為–1368kJ，何者為吸熱反應？寫出這兩個反應的熱化學反應式。答：2C(s)+2H2(g)→C2H4(g)△H°=+51.9kJ吸熱反應C2H5OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+3H2O(l)△H°=–1368kJ將2莫耳的氯化銨固體和1莫耳氫氧化鋇(Ba(OH)2．8H2O)固體反應時，會吸收80.3kJ的熱，如圖所示，溫度遽降，能使燒杯外的水結冰，造成燒杯與木塊黏在一起，其反應式如下：2NH4Cl(s)+Ba(OH)2．8H2O(s)→2NH3(g)+BaCl2(aq)+10H2O(l)△H°=+80.3kJ產生17.0克氨時，需要吸收多少熱量？由反應式的平衡係數可知，每2莫耳氨氣生成須從外界吸收80.3kJ熱量，故生成17.0克的氨須吸收熱量＝×＝40.2kJ。下列有關反應熱及物質能量轉換的敘述，何者正確？(A)一莫耳的純物質，由液體汽化為氣體所需的熱量，少於其由氣體凝結為液體所放出的熱量(B)有一化學反應，其生成物的莫耳生成熱比反應物的莫耳生成熱小，則此反應為吸熱反應(C)二氧化碳溶於水的莫耳溶解熱等於二氧化碳的莫耳凝結熱(D)二氧化碳的莫耳生成熱等於石墨的莫耳燃燒(E)二氧化碳的莫耳汽化熱等於乾冰的莫耳昇華熱。3-4.2赫斯定律可歸納出反應熱和反應物的量成正比，如式3-12、3-13所示，1.0莫耳(18.0克)的水分解的分解熱為286.0kJ，分解2.0莫耳(36.0克)水就需兩倍，即572.0kJ。1atm、25℃時，將1.0莫耳氫和0.5莫耳氧混合，生成1.0莫耳的水或水蒸氣時，釋出熱量分別是286及242kJ，其熱化學反應式分別如下。兩反應式的差別就在產生的H2O狀態不同，熱量差44kJ，這也是水的莫耳汽化熱。從式3-12及式3-14可發現兩反應互為逆反應，其反應熱為同值異號。式3-16的逆反應如式3-17，表示水氣凝結釋出44kJ。即水蒸氣的莫耳凝結熱是44kJ。式3-14～3-17的反應用能量圖表示，若元素態氫和氧的能量設為0，則水的能量為–286kJ，水蒸氣的能量為–242kJ。將3-14及3-16相加得3-15，即水氣的生成反應，其反應熱恰為二式和，水蒸氣的莫耳生成熱為(–286)+(44)=–242kJ。當一反應式可由兩個以上的反應式加成時，其反應熱也等於這些反應熱的代數總和，這就是赫斯定律；反應熱具有加成性，赫斯定律亦稱反應熱加成定律。3-4.3反應熱加成與能量守恆赫斯定律不僅提供從已知的反應熱推算未知的方法，更重要的是顯示了化學反應中能量守恆的原則化學反應都遵守質量守恆、能量守恆與原子守恆。石墨(C)燃燒不完全時，會產生一氧化碳，當石墨完全燃燒則產生二氧化碳。一氧化碳完全燃燒也可生成二氧化碳。這三個反應中，後二者分別以石墨或一氧化碳當作限量試劑，與適當量的氧完全反應，就可從實驗中獲得準確的莫耳燃燒熱值。要使石墨的燃燒剛好控制在只生成CO(g)，卻不生成CO2(g)，就不是容易的事。C(g)＋O2(g)→CO(g)△H＝?將式3-20改成其逆反應式後與式3-19相加，正好是式3-18的反應，也就是CO的莫耳生成熱–110kJ=CO2(g)的莫耳生成熱和CO的莫耳燃燒熱相減(–394kJ)–(–284kJ)不作3-18的實驗，其反應熱也可從上