吸热反应与放热反应的判断依据主要取决于反应物与生成物的能量差异,具体可从以下三方面分析:
反应物总能量与生成物总能量的比较
若反应物总能量高于生成物总能量,则反应需吸收热量(吸热反应);反之,若生成物总能量高于反应物总能量,则反应释放热量(放热反应)。
焓变(ΔH)的判断
放热反应 :ΔH < 0(反应物能量低于生成物能量)
吸热反应 :ΔH > 0(反应物能量高于生成物能量)
断键与成键的能量差异
放热反应 :断键吸收的能量小于成键放出的能量(E(反应物断键) < E(生成物成键))
吸热反应 :断键吸收的能量大于成键放出的能量(E(反应物断键) > E(生成物成键))
常见反应类型的规律
放热反应 :包括燃烧、中和、金属与酸反应、铝热反应、分解反应(如氯酸钾分解)
吸热反应 :包括大部分分解反应(如碳酸钙分解)、氨盐与碱反应、C与水蒸气反应
反应条件的影响 :部分反应需高温才能进行(如氮气与氢气合成),但反应本身可能是放热的;
特殊反应的突破 :如高压下石墨转化为金刚石是放热反应,但常温下不可行;
焓变与熵变的关系 :放热反应通常伴随熵减(如气体生成反应),吸热反应则熵增
综上,判断吸热放热需结合能量差、键能差及反应类型,且需注意特殊反应的例外情况。