赫斯定律：透過加總反應搵出 ΔH

點解狀態函數令赫斯定律成立

焓係狀態函數：佢嘅數值只取決於系統嘅當前狀態，而與系統點樣去到嗰度無關。因此，起始狀態同終止狀態之間嘅變化 ΔH，對於兩者之間嘅每條路徑都相同。海拔高度都係同一道理。無論你係行陡峭嘅山徑定係長長嘅之字形山徑上山，你嘅高度變化都一樣。

赫斯定律由此直接得出。如果一個反應可以寫成兩個或以上步驟之和，佢嘅 ΔH 就係各步驟 ΔH 值之和。呢啲步驟毋須喺現實中發生；佢哋只需要係焓已知、有效嘅化學方程式。正正係呢種自由度，令定律對你無法喺量熱計中乾淨地進行嘅反應有用。

處理熱化學方程式嘅三條規則

每條規則都源於 ΔH 係廣延狀態函數呢個事實。反轉一個過程會令系統返回起始狀態，所以焓變必須大小相等、方向相反。反應量加倍，涉及嘅能量亦加倍。

組合任何嘢之前，先喺工作頂部寫出目標方程式。然後喺已知方程式中，找出每個只出現一次嘅物質。佢嘅位置同係數話俾你知該方程式是否必須反轉，以及必須乘以乜因子。

• 反轉一條方程式，就要改變佢 ΔH 嘅符號。
• 將一條方程式乘以某個因子，就要將佢嘅 ΔH 乘以相同因子。容許使用好似 ½ 嘅分數。
• 將方程式相加，就要將佢哋嘅 ΔH 值相加。喺總和兩邊都出現嘅物種會約去，但前提是佢哋嘅物理狀態相同。

實例：反轉並相加兩條方程式

求石墨轉變成金剛石 C(graphite) → C(diamond) 嘅 ΔH°。直接轉變需要極高壓力，無法喺量熱計中進行，但兩種形態嘅碳都可以燃燒。使用 (1) C(graphite) + O₂(g) → CO₂(g)，ΔH° = −393.51 kJ，以及 (2) C(diamond) + O₂(g) → CO₂(g)，ΔH° = −395.40 kJ。第一個數值來自 OpenStax Chemistry 2e 附錄 G；第二個由同一個表計算得出。

石墨喺 (1) 同目標中都係反應物，所以保留 (1)。金剛石喺 (2) 中係反應物，但喺目標中係產物，所以反轉 (2)：CO₂(g) → C(diamond) + O₂(g)，ΔH° = +395.40 kJ。兩者相加，O₂ 同 CO₂ 喺兩邊各出現一次並約去，剛好剩低目標。ΔH° = −393.51 kJ + 395.40 kJ = +1.89 kJ。

解讀答案。正號表示金剛石嘅焓略高於石墨，同石墨（而非金剛石）係碳嘅參考形式一致。數字細，提醒我哋將兩個大而幾乎相等嘅數值相減，會放大佢哋嘅不確定度。

實例：三條方程式同交叉檢查

由燃燒數據求氫化反應 C₂H₄(g) + H₂(g) → C₂H₆(g) 嘅 ΔH°。使用 (1) C₂H₄(g) + 3 O₂(g) → 2 CO₂(g) + 2 H₂O(l)，ΔH° = −1411.1 kJ；(2) H₂(g) + ½ O₂(g) → H₂O(l)，ΔH° = −285.83 kJ；以及 (3) C₂H₆(g) + 7/2 O₂(g) → 2 CO₂(g) + 3 H₂O(l)，ΔH° = −1560.5 kJ。呢啲燃燒數值係由附錄 G 嘅生成數據計算得出，讓你可以重現。

C₂H₄ 同 H₂ 喺目標同方程式 (1) 及 (2) 中都係反應物，所以保持原樣。C₂H₆ 喺目標中係產物，但喺 (3) 中係反應物，所以反轉 (3)，並將符號改為 +1560.5 kJ。而家統計：左邊氧係 3 + ½ = 7/2 O₂，右邊係 7/2 O₂；二氧化碳兩邊各 2；右邊水係 2 + 1 = 3，左邊係 3。除咗目標，其他全部約去。ΔH° = −1411.1 − 285.83 + 1560.5 = −136.4 kJ，報告到一個小數位，因為最不精確嘅數值有一個小數位。

用生成焓交叉檢查：C₂H₆(g) 嘅 ΔH°f 係 −84.0 kJ/mol，C₂H₄(g) 係 +52.4 kJ/mol，H₂(g) 係零，所以 ΔH° = −84.0 − 52.4 = −136.4 kJ。兩條唔同嘅路徑得出相同答案，正正係狀態函數所保證嘅。

標準生成焓同參考狀態

標準生成焓 ΔH°f 係一摩爾化合物在標準條件下，由各自處於參考形式嘅元素生成時嘅焓變。參考形式係最穩定嘅形式，只有罕見例外：磷採用白磷 P₄(s)，附錄 G 將其列為零。IUPAC 將標準壓力定為 1 bar；許多表格仍然使用 1 atm，對於大部分焓相關工作，兩者差異可忽略不計。表列數值通常喺 298.15 K 下給出。

生成方程式永遠只生成正好一摩爾產物，所以分數係數好正常：½ N₂(g) + 3/2 H₂(g) → NH₃(g)，ΔH°f = −45.9 kJ/mol。對於已處於參考形式嘅元素，例如 O₂(g)、H₂(g)、石墨或液態溴，ΔH°f 按定義為零。元素嘅其他形態則不為零：附錄 G 列出金剛石相對於石墨為 +1.89 kJ/mol。

由生成數據計算 ΔH°rxn

任何反應都可以想像成兩個步驟：先將反應物分解成元素，再由呢啲元素建立產物。第一步係反應物生成反應嘅逆過程，第二步係產物嘅生成反應。咁就得出實用公式 ΔH°rxn = Σ n ΔH°f(產物) − Σ m ΔH°f(反應物)，其中 n 同 m 係平衡方程式中嘅係數。

實例。求 2 N₂H₄(l) + N₂O₄(g) → 3 N₂(g) + 4 H₂O(g) 嘅 ΔH°，呢個係某些火箭引擎使用嗰類肼反應。由附錄 G：N₂H₄(l) +50.63 kJ/mol，N₂O₄(g) +11.1 kJ/mol，H₂O(g) −241.82 kJ/mol，N₂(g) 為 0。產物：3(0) + 4(−241.82) = −967.28 kJ。反應物：2(50.63) + 11.1 = 112.36 kJ。ΔH° = −967.28 − 112.36 = −1079.6 kJ，報告到一個小數位，因為 11.1 有一個小數位。即每摩爾肼 −539.8 kJ。

水嘅狀態好重要。如果方程式產生嘅係液態水，使用 −285.83 kJ/mol，答案就會係 −1255.7 kJ。差別係一摩爾水蒸氣凝結時所釋出焓嘅四倍。

破壞赫斯定律計算嘅錯誤

呢類問題中大部分錯誤都係記帳錯誤，而寫低每種物質嘅統計可以揪出幾乎所有錯誤。當約去之後並未準確重現目標，就表示某條方程式被錯誤地反轉或縮放。

第二個檢查係估計符號。燃燒同大部分穩定化合物嘅生成都係放熱，所以燃燒燃料得出正數答案，就表示有一步被反轉。

• 反轉一條方程式卻冇改變其 ΔH 嘅符號。
• 將一條方程式乘以 2 或 ½，但保持其 ΔH 不變。
• 減法次序錯誤：公式係產物減反應物。
• 加總生成焓時忘記係數。
• 使用錯誤狀態嘅 ΔH°f，例如方程式中係 H₂O(l) 卻用 H₂O(g)。
• 給處於參考形式嘅元素一個非零 ΔH°f，或者給化合物零。