Shanxian Chemical

计算过氧化氢分解的焓变

夫天地之间，万物之变，皆关乎能量之转换。今欲究过氧化氢分解之焓变，此乃化学之关键问题，关乎热化学之领域。

过氧化氢，其分解之反应式为：$2H_{2}O_{2}(l)\longrightarrow 2H_{2}O(l)+O_{2}(g)$。欲知此反应焓变，需依热化学原理及相关数据。

盖热化学之法，常借助生成焓之数据以算反应焓变。生成焓者，乃在特定温度与压力下，由最稳定单质生成一摩尔化合物之焓变。

查得相关物质生成焓数据如下：$H_{2}O_{2}(l)$之生成焓为$\Delta H_{f}^{\ominus}(H_{2}O_{2},l)= - 187.8\ kJ/mol$，$H_{2}O(l)$之生成焓为$\Delta H_{f}^{\ominus}(H_{2}O,l)= - 285.8\ kJ/mol$，而氧气$O_{2}(g)$作为最稳定单质，其生成焓$\Delta H_{f}^{\ominus}(O_{2},g)=0\ kJ/mol$。

依反应焓变计算公式$\Delta H^{\ominus}=\sum_{产物}n_{产物}\Delta H_{f}^{\ominus}(产物)-\sum_{反应物}n_{反应物}\Delta H_{f}^{\ominus}(反应物)$，对于过氧化氢分解反应：

$\Delta H^{\ominus}=[2\times\Delta H_{f}^{\ominus}(H_{2}O,l)+1\times\Delta H_{f}^{\ominus}(O_{2},g)] - [2\times\Delta H_{f}^{\ominus}(H_{2}O_{2},l)]$

将各物质生成焓数据代入得：

$\Delta H^{\ominus}=[2\times(- 285.8\ kJ/mol)+1\times0\ kJ/mol]-[2\times(- 187.8\ kJ/mol)]$

$=[ - 571.6\ kJ/mol + 0\ kJ/mol]-[ - 375.6\ kJ/mol]$

$=- 571.6\ kJ/mol + 375.6\ kJ/mol$

$=- 196\ kJ/mol$

故过氧化氢分解之焓变为$- 196\ kJ/mol$，此表明该反应为放热反应，反应过程中释放出热量。