大家都知道，登山道有好几条，无论走哪条，山脚与山顶的高度差都一样。如果化学反应放出或吸收的热也类似——无论绕哪条路，只要起点和终点相同，总和就一样——会怎样？正是靠这一简单性质，我们才能用计算求出无法直接测量的热。
这条规则就是赫斯定律（Hess's Law）。化学反应无论一步发生还是分成多步，只要最初物质与最终物质相同，总的焓变就相同。
在本资料中，我们将依次看看提出这条定律的赫斯是谁、为何会有这种性质、如何计算一氧化碳和钻石的热，以及计算时要注意什么。
用加法求出无法直接测量的热
生于瑞士、在俄国测热的医生
这条定律由1802年生于瑞士日内瓦的热尔曼·亨利·赫斯（Germain Henri Hess）于1840年发表。赫斯三岁时随家人迁往俄罗斯帝国长大，在今日爱沙尼亚塔尔图的多尔帕特大学学医，并于1825年成为医生。
（1）走上化学家之路
取得医师资格后，他前往瑞典，见到化学家永斯·雅各布·贝采利乌斯（Jöns Jakob Berzelius），从此决心投身化学。1826年他赴西伯利亚伊尔库茨克任医生，自1830年起专心化学研究与教学，并在圣彼得堡科学院工作。
（2）用硫酸与水确认的规则
赫斯向硫酸分步加水，制成多种硫酸水合物并测量热量。无论一次做成还是经中间物质做成，放出的热之和都相同，这成为定律的基础。
这一发现比尤利乌斯·罗伯特·冯·迈尔（Julius Robert von Mayer）在1842年更普遍地表述能量守恒早了两年。赫斯于1850年以四十八岁辞世，但他所著《纯化学基础》直到1861年仍是俄国大学的标准化学教材。银与碲结合的矿物赫斯矿（Hessite）也保留着他的名字。
为何无论哪条路都得到同一数值
赫斯定律在今天被理解为焓（Enthalpy）是状态函数（State Function）这一事实的表述。状态函数是指仅由当前状态决定数值、与如何到达无关的量。
（1）与高度同类的量
正如山的高度与攀登路径无关，反应物与生成物一旦确定，焓的差也就唯一确定。若每条路径数值不同，沿一条路去再沿另一条回来的每一圈都会凭空产生能量，而能量守恒定律不允许这样。
（2）恒压下放出的热
焓变等于在压力恒定条件下反应放出或吸收的热。因此，把用量热计测得的热逐步加减，就能得到总反应的热。
（3）与量成正比
焓是与物质的量成正比的量。把参与反应的摩尔数加倍，热也会加倍。
计算一氧化碳与钻石的热
即便想烧掉石墨只得到一氧化碳，一部分仍会烧到二氧化碳，因此这一反应的热很难直接测量。这时就利用可以测到的两个反应的热。
- 石墨的完全燃烧（Graphite Combustion）：石墨与氧气反应成为二氧化碳时，热变化为每摩尔负393.5千焦。
- 一氧化碳的燃烧（Carbon Monoxide Combustion）：一氧化碳与氧气反应成为二氧化碳时，热变化为每摩尔负283.0千焦。
用第一个值减去第二个值，石墨变为一氧化碳的反应热就是负110.5千焦。这是无需实际测量就得出的数值。
用同样方法也能求出石墨变为钻石的热。石墨的燃烧热是负393.5千焦，钻石的燃烧热是负395.4千焦，两者之差正1.9千焦就是转化所需的热。这一转化需要极高温度与压力，在实验室很难直接测量。
同一原理也用于求离子晶体形成时放出的晶格能的玻恩–哈伯循环（Born-Haber Cycle）。汇集多种物质标准生成焓的表，也正是靠这类计算才得以制成。
计算出错的地方
赫斯定律虽是加减即可的简单规则，但不遵守若干约定，数值就会偏离。
（1）方向与系数一并改变
把反应式反过来写，热的符号也要反过来。反应式乘以2，热也必须乘以2。
（2）对齐物质的状态
氢与氧反应生成水时，若为液态水，约为每摩尔负285.8千焦；若为水蒸气，则因蒸发大约少放出约44千焦。因此生成2摩尔水的反应，液态时约为负571.6千焦，气态时约为负483.6千焦。
（3）只告知热量
这条定律告诉你反应放出多少热，却不告诉反应有多快。放出热也不意味着反应必然自发进行，因此还要一并考察无序度的变化——熵。
用已知数值的组合去求难以直接测量的值，这种思路在化学之外也很有用。即便眼前的路被堵住，只要起点和终点相同，相信绕路也能到达同一答案——那正是赫斯定律的第一步。
