# 反应焓变计算器 - ΔH、ΔS、ΔG、平衡常数 K 与盖斯定律

> 免费在线计算化学反应的焓变 ΔH、熵变 ΔS 和吉布斯自由能 ΔG：输入方程式自动配平、查标准生成焓数据，给出平衡常数 K、转变温度和自发性判断，附盖斯定律与键焓估算。

- 网址: https://qilingtools.com/zh/math/thermochem
- 分类: 化学工具 (https://qilingtools.com/zh/chemistry)
- 标签: [化学](https://qilingtools.com/zh/tags/chemistry)
- 最后更新: 2026-10-26
- 价格: 免费，无需注册
- 隐私: 在浏览器本地处理，文件不上传服务器

化学反应的标准焓变按“生成物减反应物”计算：ΔrH° = Σν·ΔfH°(生成物) − Σν·ΔfH°(反应物)，熵变 ΔrS° 和吉布斯自由能变 ΔrG° 同理。以甲烷燃烧 CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l) 为例：ΔrH° = [−393.51 + 2×(−285.83)] − [−74.81 + 0] = −890.36 kJ/mol，ΔrS° = −243.0 J/(mol·K)，ΔrG° = −817.9 kJ/mol。再如 CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)，ΔH° ≈ +178.3 kJ/mol、ΔS° ≈ +160.6 J/(mol·K)，两者同号，由 ΔG = ΔH − TΔS = 0 得转变温度约 1110 K（837 °C），高于此温度石灰石分解才自发。本工具内置约 190 种常见物质在 298.15 K 下的 ΔfH°、ΔfG°、S° 数据（单质、氧化物、酸碱盐、有机物和常见水合离子，取自 NBS/NIST 表和 CRC 手册），输入方程式即可自动配平、按状态符号 (s)(l)(g)(aq) 查表，缺失的物质可以手动填写；结果同时给出由 ΔfG° 求得的 ΔrG° 和由 ΔH − TΔS 求得的值、任意温度下的 ΔG 与平衡常数 K = exp(−ΔG/RT)、自发性四象限判断，以及 ΔG 随温度变化的图像。另有盖斯定律页（多个反应乘以系数相加，可自动求乘数）和平均键焓估算页。

## 使用步骤

1. 输入化学方程式（可带状态符号和 1/2 这样的分数系数），或点选示例，必要时修改各物质的状态或热力学数据
2. 查看 ΔrH°、ΔrS°、ΔrG°、平衡常数 K、转变温度和自发性判断，输入温度查看该温度下的 ΔG
3. 切换到盖斯定律或键焓估算页，组合已知反应或列出断裂、形成的化学键来求反应热

## 功能特点

- 内置约 190 种物质 298.15 K 标准 ΔfH°、ΔfG°、S°（NBS/NIST、CRC 数据）
- 方程式自动配平，识别 (s)(l)(g)(aq) 状态符号与分数系数
- ΔrG° 同时用 ΔfG° 和 ΔH − TΔS 两种方法计算
- 任意温度下的 ΔG 与平衡常数 K，科学计数显示
- 转变温度 T = ΔH/ΔS 与自发性四象限符号表
- ΔG–T 关系图，标出转变温度与所选温度
- 盖斯定律：反应可倒写、乘系数，自动求解乘数并核对目标反应
- 平均键焓表估算 ΔH，并与生成焓精确值对照

## 常见问题

### ΔrG° 为什么有两个略有不同的数值？

一个是直接用各物质的标准生成吉布斯自由能 ΔfG° 求和，另一个是用 ΔrG° = ΔrH° − TΔrS° 在 298.15 K 下计算。两者理论上相等，但数据表中的数值各自经过舍入，所以通常相差零点几 kJ/mol，属于正常的数据误差。

### 怎样判断反应在什么温度下自发？

看 ΔG = ΔH − TΔS 的符号。ΔH < 0 且 ΔS > 0 时任何温度都自发；ΔH > 0 且 ΔS < 0 时任何温度都不自发；两者同号时存在转变温度 T = ΔH/ΔS：都为负时低于该温度自发，都为正时高于该温度自发。例如 CaCO₃ 分解在约 1110 K 以上才自发。这种估算假设 ΔH、ΔS 不随温度变化。

### 盖斯定律的题目怎么用这个工具做？

在盖斯定律页逐条填入已知反应和它们的 ΔH，再在目标反应框写出要求的反应，点“自动求乘数”。工具会解出每个反应要乘的系数（负数表示倒写），列出相加后的净反应并核对是否与目标一致，ΔH 按同样的系数相加。例如由 C 和 CO 的燃烧热可求出 C(s) + ½O₂(g) → CO(g) 的 ΔH = −110.5 kJ/mol。

### 键焓算出来的 ΔH 为什么和查表结果不同？

平均键焓是许多不同分子中同类化学键的平均值，并且只适用于气态物质，所以只能估算。例如甲烷燃烧（生成气态水）按键焓估算约 −808 kJ/mol，而用生成焓精确计算是 −802.3 kJ/mol。需要准确结果时应使用标准生成焓。

## 相关工具

- [有效数字计算器](https://qilingtools.com/zh/math/significant-figures): 免费在线有效数字计算器：数出有效数字位数并逐位标出，按 N 位有效数字或小数修约，支持四舍六入五成双等 6 种规则，给出科学计数法并按规则做加减乘除。
- [化学方程式配平](https://qilingtools.com/zh/math/chemical-equation): 免费在线化学方程式配平：输入反应物与生成物，用代数法求最小整数系数，支持括号、结晶水、离子电荷与电子，可配平氧化还原和离子方程式并附守恒检验。
- [摩尔质量计算器](https://qilingtools.com/zh/math/molar-mass): 免费在线摩尔质量计算：输入化学式即得相对分子质量和各元素质量分数，支持括号与结晶水，采用 IUPAC 标准原子量；附质量、物质的量、粒子数互算和配制溶液计算。
- [元素周期表](https://qilingtools.com/zh/math/periodic-table): 免费交互式元素周期表：118 种元素中英文名称，按分类、分区、电负性、原子量、物态、熔沸点着色，点击查看原子量、电子排布、常见化合价、熔点沸点，支持搜索。
- [pH 计算器](https://qilingtools.com/zh/math/ph): 免费在线 pH 计算器：强酸强碱、弱酸弱碱、多元酸及其盐、水解与缓冲溶液，pH/pOH/[H⁺]/[OH⁻] 换算，按电荷平衡精确求解并附分布曲线。
- [酸碱滴定曲线](https://qilingtools.com/zh/math/titration): 免费在线酸碱滴定曲线模拟：强酸、强碱、弱酸、弱碱、多元酸及其盐任意组合，精确算出滴定曲线、化学计量点 pH、半中和点和突跃范围，自动推荐指示剂，可导出 CSV。
- [气体定律计算器](https://qilingtools.com/zh/math/gas-law): 免费在线气体定律计算：理想气体 PV=nRT 求任一量，联合气体定律与玻意耳、查理定律，气体密度与摩尔质量，道尔顿分压和排水集气，范德华真实气体与压缩因子，附详细步骤。
- [溶液浓度与稀释计算器](https://qilingtools.com/zh/math/solution): 免费在线溶液浓度计算：稀释公式 C1V1=C2V2 求任一量，物质的量浓度、质量分数、ppm、质量摩尔浓度、摩尔分数、当量浓度互换，溶液混合、梯度稀释和浓酸配制，附计算步骤。