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放热反应是化学反应中的重要类型，指反应过程中向环境释放热量的反应。其主要特征是反应物的总能量大于生成物的总能量，焓变为负值，反应后体系温度升高。当反应物分子结合形成生成物时，会释放出多余的能量，以热的形式传递给周围环境。
放热反应的能量变化遵循特定原理。反应过程中，首先需要断裂反应物中的化学键，这需要吸收能量；然后形成生成物的新化学键，这会释放能量。在放热反应中，成键释放的能量大于断键吸收的能量，因此总体向外释放热量。反应热等于生成物焓减去反应物焓，为负值。反应还需要克服活化能这一能量壁垒才能进行。
典型的放热反应包括多种类型。燃烧反应是最常见的放热反应，如甲烷燃烧生成二氧化碳和水，释放大量热能。中和反应中酸碱结合生成盐和水也会放热。金属氧化反应如镁在氧气中燃烧产生氧化镁，反应剧烈并发光发热。化合反应中氢气和氯气结合生成氯化氢也是典型的放热过程。这些反应在工业生产和日常生活中都有重要应用。
反应热的计算有多种方法。键能法是基础方法，通过计算断键吸收的能量减去成键释放的能量得到反应热。以氢气和氯气反应为例，断开氢氢键需要436千焦每摩尔，断开氯氯键需要243千焦每摩尔，而形成两个氢氯键释放862千焦每摩尔能量。因此反应热等于679减去862，得到负183千焦每摩尔，表明这是放热反应。燃烧热法和生成热法也是常用的计算方法。
多种因素会影响放热反应的进行。温度升高能加快反应速率，但不改变反应热的大小。压强主要影响气体反应，增大压强可以加快反应速率并改变平衡位置。催化剂通过降低活化能来加快反应速率，使反应更容易进行，但不改变反应的起点和终点能量。反应物浓度越大，分子碰撞频率越高，反应速率越快。这些因素的合理控制对工业生产具有重要意义。