第 9 章 · 化学反应中的能量变化
断键与成键：用键能估算反应焓
甲烷燃烧会放出大量热。可是在反应一开始，分子不是要先把原有的键“掰开”吗？把每一笔能量账算清楚，反应焓的正负就不再靠记忆。
CH₄(g) + 2O₂(g)
反应物：需要断开的键
4 × C—H2 × O=O
CO₂(g) + 2H₂O(g)
产物：新形成的键
2 × C=O4 × O—H
先别急着背公式。断开稳定的化学键必须吸收能量；形成新键会释放能量。所以我们把“断键账”减去“成键账”：ΔrH ≈ ΣE断 − ΣE成。如果结果是负数，说明形成键时放出的能量更多，反应就是放热。
把每一条键记到账本上
可修改键数和平均键能。输入正数后，账本会立即重算；键能单位为每摩尔该键的 kJ。
| 阶段 | 键 | 条数 | 平均键能 | 本项能量 |
|---|---|---|---|---|
| 断开 | C—H | kJ/mol | ||
| 断开 | O=O | kJ/mol | ||
| 形成 | C=O（CO₂） | kJ/mol | ||
| 形成 | O—H | kJ/mol |
断键吸收 2648 − 成键释放 3450 = ？ kJ·mol−1
断键：需要输入
成键：向外释放
注意，这是“平均键能”的估算，不是精确标准生成焓
这里把键能当作不同分子中同类键的平均值来使用；真实键能会受分子环境影响。本例的产物特意写成 H₂O(g)，因此得到约 −802 kJ·mol⁻¹。若把产物改为液态水，水蒸气凝结还会额外放热，数值就不能直接照搬。负号只告诉你：这一反应按所写状态放热。