实验二 燃烧热的测定
实验二燃烧热的测定
一、实验目的
1、巩固燃料燃烧热的概念。
2、了解和掌握固体燃料或沸点大于250℃重质液体燃料发热量的测定方法。
3、掌握氧弹式热量计的构造、安装及实验技术。
二、实验原理
目前国内外均采用氧弹法测定固体、液体类燃料的热值，其原理是把一定量的分析试样放置在氧弹中，在氧弹中充入氧气，然后使试样在氧弹中完全燃烧，氧弹预先放在一个盛满水的容器中，根据试样燃烧后水温的升高，计算出试样的发热量。由于实际情况并不如此简单，所以需要考虑各种影响测定的因素，进行各种校正，然后才能获得正确的结果。
目前通用的热量计有绝热式和恒温式两种类型。
绝热式热量计：把盛有氧弹的水筒放在一个双壁水套中间，这个水套称外筒。当试样点火后，内筒水温度在上升过程中，外筒水温度通过自动控制加热跟踪而上，当内筒水温度达最高点而呈现平稳时，外筒水温度也达到这个水平，并保持恒定。在整个试验过程中，内、外筒水温度保持一致，因而消除了热交换。用这种绝热式热量计测定时，可以省略许多繁琐的计算。这种方法叫绝热式热量计法。
恒温式热量计：恒温式热量计是在保持外筒水温恒定不变的情况下，采用雷诺作图法或计算公式来校正热交换的影响，因而这种仪器要有严格的试验室，以减少外界对试验结果的影响，这种方法叫恒温式热量计法。
本实验采用恒温式热量计法，仪器型号为SHR-15氧弹式热量计，该热量计操作方便，设备简单，用标准苯甲酸进行标定，不需附加设备。在设计与制造中，已考虑到使热量计环境与体系之间的热交换作用减到最小，剩余的热交换作用，在体系与环境不大于2~3℃的情况下，可用一定的热交换校正公式进行校正。
在测定中，先用已知重量的标准苯甲酸（26460J/g）在热量计中燃烧，求出热量计的水当量（即在数值上等于量热体系温度升高一度所需要的热量）。接着把被测燃料（试样）在同样条件下，在热量计内燃烧，测量量热体系温度升高，根据所测温度升高及量热体系的水当量，即可求出所测燃料的燃烧热。
设在测量热量计水当量时，发生的热效应为e Q ，体系温度升高为e T ?，则热
量计的水当量K 可以表示成：/e e K Q T =?
又设被测物质发生的热效应为x Q （即未知热效应），体系温度升高为T ?，则体系温度每升高1℃所需的热量仍应为/e e K Q T =?，两式相比则：
(/).x e e Q Q T T K T
=??=?. 由此式即可计算所测物质的燃烧热，式中K 为热量计的水当量，△T 为在热量计中发生未知热效应时所测得的体系温升。
三、实验仪器及装置
1、SHR-15型氧弹式热量计。结构见图2-1、图2-2。
图2-1 SHR-15型氧弹式热量计结构图
图2-2 氧弹式热量计安装和氧弹充气示意图
四、实验步骤与结果计算
1、热量计水当量的测定
1）、试剂和材料
苯甲酸（已知热值）；作引火用的金属丝（已知燃烧热 3.138J/cm，金属丝长约120mm）；氧气；酚酞；0.1mol的氢氧化钠。氧弹式量热计1套；氧气钢瓶（带氧气表）1个；台秤1只；电子天平1台（0.0001g）。
2）、准备工作
A、仪器预热将量热计及全部附件清理干净，将有关仪器通电预热，打开计算机。
B、样品压片压片前先检查压片用钢模是否干净，否则应进行清洗并使其干燥，用电子天平称0.6~0.7克干燥苯甲酸（在100~105℃烘箱中烘干3~4小时冷却至室温）并压片，并在电子天平上称重；
C、装氧弹及充氧气
将氧弹的弹盖旋出,在氧弹中加入10mL水，把氧弹的弹头放在弹头架上，把燃烧丝的两端分别紧绕在弹头上的两根电极上，其中一段放在苯甲酸片上。引火线切勿接触坩埚。把弹头放入弹杯中拧紧。
首先开启氧气钢瓶，观察减压阀和压力表，然后对氧弹充气约1mim充氧
1.5-
2.0Mpa，迅速抬起充氧阀。将氧弹放入量热器放稳，并插稳电极。
D、调节水温首先观测外筒温度，用加冰或加热水的方法调整内外筒水温，测定开始时外筒水温与室温相差不得超过0.5℃，内筒水温比外筒水温应低0.7℃（使用水当量较大的热量计，如3000克时），保证内筒水面盖过氧弹。盖好盖子调节好搅拌头位置。
E、接上控制器上的点火电极，盖上盖子，将温度温差仪的探头插入内桶水中，将温度温差档打向温差。控制器上各线路接好，开动搅拌马达，待温度均匀稳定即可读取数据。
3、读取数据
A、初期：在试样燃烧之前，观测和记录周围环境与量热体系在试验开始温度下的热交换关系。每隔半分钟读取温度一次，共读取十一次。
B、主期：燃烧定量的试样，产生的热量传给热量计，使热量计装置的各部分温度达到均匀。在初期的最末一次读取温度的瞬间，按动点火电扭点火，然后开始读取主期的温度，每半分钟读取温度一次，直到温度不再上升而开始下降的第一次温度为止。
C、末期：观察在试验终了温度的热交换关系。在主期读取最后一次温度后，每隔半分钟读取温度一次，约共读取十次温度，直至温度停止下降为止。
4、结尾
A 、停止读取温度后，关上马达，停止搅拌，取出测温探头，打开外筒盖，取出氧弹，用泄气阀在5分钟左右放尽气体，拧开并取下氧弹盖，量出未燃完的引火线长度。随后仔细检查氧弹，如弹中有烟黑或未燃完的试样微粒，则此试验应作废，若未发现上述情况，则用热蒸馏水150~200ml 洗涤弹内各部分，坩埚和进气阀，并将洗弹液和坩埚中的物质收集在洁净的烧杯中。
B 、用干布将氧弹内外表面和弹盖拭净，并用电吹风吹干。
C 、将盛洗弹液的烧杯加盖微沸5分钟，加两滴1%酚酞，以0.1mol 氢氧化钠溶液滴到粉红色，保持15秒不变为止。滴定的0.1mol 氢氧化钠溶液容积应记录备用。
5、数据处理及测定结果计算
① 测试结果按下列公式计算
式中，K —热量计的水当量（g ）；Q —苯甲酸的热值（J/g ）；a —苯甲酸的重量（g ）； g ——引火线的燃烧热（J/cm ）；b ——实际消耗的引火线长度（cm ）；
5.98——相当于1ml0.1mol 氢氧化钠溶液的硝酸的生成热和溶解热（J/ml ）； C ——滴定洗弹液所消耗的0.1mol 氢氧化钠溶液的体积（ml ）；
T ——直接观测到的主期的最终温度（℃）；T 0——直接观测到的主期的最
初温度（℃）；t ?——热量计热交换校正值。
t ?用奔特公式计算 ：122()/2t V V m V r ?=++
式中：1V ——初期温度变率；2V ——末期温度变率；
m ——在主期中每半分钟温度上升不小于0.3℃的间隔数，第一个间隔不管温度升多少都计入m 中；r ——在主期中每半分钟温度上升小于0.3℃的间隔数。
（二）萘恒容燃烧热的测定：
称取0.6克的萘，按上述操作步骤，压片、称重、燃烧等实验操作重复一次。测量萘的恒容燃烧热为0(())/v Q K T T t gb G =-+?-。
五、实验数据记录与处理
1、实验基本数据
1）预实验的水当量K= 室温T(℃)： 室内大气压P （kPa ）：
2）萘的测定 外筒温度： ℃ 内筒温度： ℃
萘的质量G ： g 燃烧丝原长L 0： 燃烧丝剩余长度L ： 2萘燃烧热的测定数据记录表
初期组数 1 2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 萘温度差△T/℃
主期组数 11 12
13 14 15 。。。。。。。 N 萘温度差△T/℃
末期组数 N N1
N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 萘温度差
△T/℃
3.实验数据处理
1V = 2V = m = r = b =L 0
-L= 122()/2t V V m V r ?=++=
0(())/v Q K T T t gb G =-+?-=
六、思考题（五选三）
1、在环境恒温式量热计中，为什么内筒温度要比外筒温度低？低多少合适？
2、在本实验的装置中哪部分是测量体系？测量体系的温度和温度变化能否被测定？为什么？
3、欲测定液体样品的燃烧热，你能想出测定方法吗？固体样品为什么要压成片状？
4、测量体系与环境之间有没有热量的交换？（即测量体系是否是绝热体系？）如果有热量交换的话，能否定量准确地测量出所交换的热量？
5、在本实验的装置中哪部分是燃烧反应体系？燃烧反应体系的温度和温度变化能否被测定？为什么？
附件一、实验注意事项
1、充氧时，通过的调压阀、压力表及氧弹等不允许沾有油污，更不允许使用润滑油。且氧弹充氧压力要按规定值严格控制，以免在充氧时发生意外爆炸。
2、温度温差仪安装时应特别小心，实验前最后装入，实验后最先取出并放妥。氧弹充完氧后一定要检查确信其不漏气，并用万用表检查两极间是否通路。
3、热值实验最好在不受阳光照射，无其它热源且室温变化不大的独立实验室进行。将氧弹放入量热仪前，一定要先检查点火控制键是否位于“关”的位置。点火结束后，应立即将其关上。
4、因控制箱接220伏的交流电，所以在安装和操作过程中一定要认真细心，严禁用湿手去安装和操作，以免触电。
5、试样点火燃烧后，内筒水温升高较快，所以实验时要思想集中，以免漏读数据造成计算结果误差较大。
附件二：SWC-ⅡD数字温度温差仪使用说明
一、面板示意图
1、电源开关
2、温差显示窗口——显示温差值
3、温度显示窗口——显示所测物的温度值
4、定时窗口——显示设定的读数时间间隔
5、测量指示灯——灯亮表明系统处于测量工作状态
6、保持指示灯——灯亮表明系统处于读数保持状态
7、锁定指示灯——灯亮表明系统处于基温锁定状态
8、锁定键——按下此键，基温自动选择和采零键都不起作用，直至重新开机
9、测量、保持功能转换键——此键为开关式按键，在测量功能和保持功能之间转换
10、采零键——用以消除仪表当时的温差值，使温差显示窗口显示“0.000”
11、12、数字调节键——△键和▽键分别调节数字的大小
二、操作步骤
1、将传感器探头插入后盖板上的传感器接口（槽口对准）。
2、将~220V电源接入后盖板上的电源插座。
3、将传感器插入被测物中（插入深度应大于50mm）。
4、按下电源开关，此时显示屏显示仪表初始状态（实时温度），如：
5、当温度显示值稳定后，按一下采零键，温差显示窗口显示“0.000”。稍后的变化值为采零后温差的相对变化量。
6、在一个实验过程中，仪器采零后，当介质温度变化过大时，仪器会自动更换适当的基温，这样，温差的显示值将不能正确反映温度的变化量，故在实验时，按下采零键后，应再按一下锁定键，这样，仪器将不会改变基温，采零键也不起作用，直至重新开机。
7、需要记录读数时，可按一下测量/保持键，使仪器处于保持状态（此时“保持”指示灯亮）。读数完毕，再按一下测量/保持键，即可转换到“测量”状态，进行跟踪测量。
8、定时读数
①按下△或▽键，设定所需的报时间隔（应大于5秒钟，定时读数才会起作用）。
②设定完后，定时显示将进行倒计时，当一个计数周期完毕时，蜂鸣器鸣叫且读数保持约5秒钟，“保持”指示灯亮，此时可观察和记录数据。
③若不想报警，只需将定时读数置于0即可。
燃烧焓的测定_物化实验
图1 量热氧弹 实验四 燃烧焓的测定 冷向星 2010011976 材03班（同组实验者：琦） 实验日期：2012-4-5 带实验的老师：春 1 引言 有机化合物的生成焓难以直接从实验中测定，然而有机化合物易于燃烧，含碳、氢和氧等三种元素的有机化合物完全燃烧时生成二氧化碳和水。从有机化合物燃烧的热效应数据也可以估算反应热效应。 通常燃烧焓在等容条件下测定（即称为“氧弹”的不锈钢容器中燃烧），所得数据为值，经换算后可得出值。 1.1实验目的 1．使用弹式量热计测定萘的燃烧焓。 2．了解量热计的原理和构造，掌握其使用方法。 3．掌握热敏电阻测温的实验技术。 1.2实验原理 当产物的温度与反应物的温度相同，在反应过程中只做体积功而不做其它功时，化学反应吸收或放出的热量，称为此过程的热效应，通常亦称为“反应热”。热化学中定义:在指定温度和压力下，一摩尔物质完全燃烧成指定产物的焓变，称为该物质在此温度下的摩尔燃烧焓，记作ΔC H m 。通常，C 、H 等元素的燃烧产物分别为CO 2(g)、H 2O(l)等。由于上述条件下ΔH=Q p ，因此ΔC H m 也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p 。 在实际测量中，燃烧反应常在恒容条件下进行(如在弹式量热计中进行)，这样直接测得的是反应的恒容热效应Q V （即燃烧反应的摩尔燃烧能变ΔC U m ）。若反应系统中的气体物质均可视为理想气体，根据热力学推导，ΔC H m 和ΔC U m 的关系为: p V Q Q nRT =+? （1） 测量热效应的仪器称作量热计，量热计的种类很多，一般测量燃烧焓用弹式量热计。本实验是用氧弹式量热计进行萘的燃烧焓的测定，结构如图1。实验过程中外水套保持恒温，水桶与外水套之间以空气隔热。同时，还把水桶的外表面进行了电抛光。这样，水桶连同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成了一 个绝热系统。 将待测燃烧物质装入氧弹中，充入足够的氧气。氧弹放入装有一定量 水的桶中，盖好外桶盖。以电控部分各开关控制搅拌并实现燃烧点火，用 热敏电阻作为测温元件，用电子自动平衡记录仪连续记录桶水温度的变化。 当某样品连同辅助物质棉线、金属丝燃烧后，下式成立：
物化实验报告燃烧热的测定
华南师范大学实验报告 一、实验目的 1、明确燃烧热的定义，了解定压燃烧热与定容燃烧热的差别。 2、掌握量热技术的基本原理；学会测定萘的燃烧热 3、了解氧弹量热计的主要组成及作用，掌握氧弹量热计的操作技术。 4、学会雷诺图解法校正温度改变值。 二、 实验原理 通常测定物质的燃烧热，是用氧弹量热计，测量的基本原理是能量守恒定律。一定量被测物质样品在氧弹中完全燃烧时，所释放的热量使氧弹本身及其周围的介质和量热计有关附件的温度升高，测量介质在燃烧前后温度的变化值T ?，就能计算出该样品的燃烧热。 ()p V Q Q RT n g =+? （1） ()V W W Q Q C W C M +=+样品21总铁丝铁丝水水（T -T ） （2） 用已知燃烧热的物质（本实验用苯甲酸）放在量热计中燃烧，测其始末温度，求出T ?。 便可据上式求出K ，再用求得的K 值作为已知数求出待测物（萘）的燃烧热。 三、仪器和试剂 1.仪器 SHR-15氧弹量热计1台；贝克曼温度计；压片机 2台；充氧器1台；氧气钢瓶1个；1/10℃温度计；万能电表一个；天平 2.试剂 铁丝；苯甲酸(AR)；萘（AR ）；氧气 四、实验步骤 1、测定氧氮卡计和水的总热容量 （1）样品压片：压片前先检查压片用钢模，若发现钢模有铁锈油污或尘土等，必须擦净后，才能进行压片，用天平称取约0.8g 苯甲酸，再用分析天平准确称取一根铁丝质量，从模具的上面倒入己称好的苯甲酸样品，徐徐旋紧 压片机的螺杆，直到将样品压成片状为止。抽出模底的托板，再继续向下压，使模底和样品一起脱落，然后在分析天平上准确称重。 分别准确称量记录好数据，即可供燃烧热测定用。 （2）装置氧弹、充氧气：拧开氧弹盖，将氧弹内壁擦净，特别是电极下端的不锈钢接线柱更应擦十净，将点火丝的两端分别绑紧在氧弹中的两根电极上，选紧氧弹盖，用万用表欧姆档检查两电极是否通路，使用高压钢瓶时必须严格遵守操作规则。将氧弹放在充氧仪台架上，拉动板乎充入氧气。 （3）燃烧温度的测定：将充好氧气后，再用万用表检查两电极间是否通路，若通路将氧弹放入量热计内简。用量筒称3L 自来水，倒入水桶内，装好搅拌轴，盖好盖子，将贝克曼温度计探头插入水中，此时用普通温度计读出水外筒水温和水桶内的水温。接好电极，盖上盖了，打开搅拌开关。待温度温度稳定上升后，每个半分钟读取贝克曼温度计一次，连续记
中和反应反应热的测定实验报告
中和反应反应热的测定 定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热，叫中和热。 一、实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热。（热效应） 二、实验用品 大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。 0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液。 三、实验步骤 1．在大烧杯底垫泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯 口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条)，大烧杯上用泡 沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻 璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如图 所示。该实验也可在保温杯中进行。 2．用一个量筒量取50mL0.50mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计 测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 3．用另一个量筒量取50mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。 4．把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次（防止造成热量损失）倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入表格中。 5．重复实验步骤2~4三次 6．根据实验数据计算中和热。 四、实验数据处理 1、三次测量所得数据的平均值，作计算依据。 3、计算反应热 Q =mcΔt Q:中和反应放出的热量m:反应混合液的质量c：反应混合液的比热容Δt：反应前后溶液温度的差值Q=（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）·c·（t2－t1） V酸=V碱=50 mL ρ酸=ρ碱=1 g/cm3 c=4.18 J/（g·℃） Q=0.418（t2－t1）kJ 生成1molH2O时的反应热为：△H=-0.418（t2－t1）/0.025=50.4 kJ/mol c酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L
燃烧焓的测定-2006030027
燃烧焓的测定 吴大维 2006030027 生64 同组实验者：王若蛟 实验日期：2008年3月7日提交报告日期：2008年3月21日 助教：卢晋 1引言 1.1 实验目的 1．使用弹式量热计测定萘的燃烧焓。 2．了解量热计的原理和构造，掌握其使用方法。 3．掌握热敏电阻测温的实验技术。 1.2 实验原理 当产物的温度与反应物的温度相同，在反应过程中只做体积功而不做其它功时，化学反应吸收或放出的热量，称为此过程的热效应，通常亦称为“反应热”。热化学中定义:在指定温度和压力下，一摩尔物质完全燃烧成指定产物的焓变，称为该物质在此温度下的摩尔燃烧焓，记作ΔC H m。通常，C、H等元素的燃烧产物分别为CO2(g)、H2O(l)等。由于上述条件下ΔH=Q p，因此ΔC H m也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p。 在实际测量中，燃烧反应常在恒容条件下进行(如在弹式量热计中进行)，这样直接测得的是反应的恒容热效应Q V（即燃烧反应的摩尔燃烧内能变ΔC U m）。若反应系统中的气体物质均可视为理想气体，根据热力学推导，ΔC H m和ΔC U m的关系为: （1）式中，T为反应温度(K);ΔC H m为摩尔燃烧焓(J·mol-1);ΔC U m为摩尔燃烧内能变(J·mol-1)；v B(g)为燃烧反应方程中各气体物质的化学计量数。产物取正值，反应物取负值。通过实验测得Q V值，根据上式就可计算出Q p，即燃烧焓的值ΔC H m。 测量热效应的仪器称作量热计，量热计的种类很多，一般测量燃烧焓用弹式量热计。本实验是用氧弹式量热计进行萘的燃烧焓的测定，结构如上图。
实验过程中外水套保持恒温，内水桶与外水套之间以空气隔热。同时，还把内水桶的外表面进行了电抛光。这样，内水桶连同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成了一个绝热系统。 量热仪的外桶盖为提升式。将其向上提到限位高度，顺时针旋转约90度，便可停放住。点火电极的上电极触头、内水桶搅拌器及测温器件均固定在外桶盖上，当把桶盖旋转到适当位置降下时，它们便都处于预定位置。搅拌器的马达也固定在外桶盖上，其电源线及点火电极连线经桶盖内部与量热仪的电控部分连通。氧弹的另一极经弹杯、内水桶及外水套与电控部分连通。 将待测燃烧物质装入氧弹时，充入足够的氧气。氧弹放入装有一定量水的内桶中，盖好外桶盖。以电控部分各开关控制搅拌并实现燃烧点火，用热敏电阻作为测温元件，用电子自动平衡记录仪连续记录内桶水温度的变化。 当温度变化不大时，可以认为热敏电阻阻值变化与温度变化成正比；当阻值变化不大时，电桥的不平衡电势U 与阻值变化成正比。所以U ∞?T 由于U 与记录仪的记录曲线峰高?h 成正比，故 ?T=a ?h （2） 式中a 为比例常数。设系统（包括所有内水桶中的物质）的热容C 为常数，则当某样品连同辅助物质棉线、金属丝燃烧后，下式成立： B c B B m U C T Ca h K h M ??=?=?=?∑ （3） 式中：c B U ?--------物质B 的摩尔燃烧内能变，J ·mol -1 B m ---------物质B 的质量 ，kg B M ---------物质B 的摩尔质量 ，kg ·mol -1 C-----------系统热容，也称能当量或水当量 J ·K -1 K-----------仪器常数，J ·mm -1 h ?---------记录仪记录曲线峰高， mm 先燃烧已知燃烧焓的物质（如苯甲酸），标定仪器常数K ，再燃烧未知物质，便可由上式计算出摩尔燃烧内能变。 2 实验操作 2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图 实验仪器： GR3500型弹式量热计1套； 热敏电阻1支（约2k Ω）； 大学化学实验计算机接口； 温度计1支； 2000ml ，1000ml 容量瓶各1个； 3000ml 装水盆1个； 镊子1把。 压片机、镍丝、棉线、万用表、台秤、分析天平、剪刀、尺子、氧气瓶功用。
实验讲义燃烧热的测定
实验一燃烧热的测定 一、目的要求 1．掌握氧弹式量热计的原理、构造及使用方法； 2．了解微机氧弹式量热计系统对燃烧热测定的应用。 二、实验原理 燃烧热是指1摩尔物质等温、等压下与氧完全燃烧时的焓变，是热化学中重要的基本数据。本实验采用的氧弹式量热计是一种恒温夹套式量热计，在热化学、生物化学以及工业部门中用得很多。它测定的是恒容燃烧热。 对于有固定化学组成的纯化学试剂：（1）固体样品如奈、硫；（2）液体样品如乙醇、环己烷，可以准确写出它们的化学反应方程式，通过下列关系式求出常用的恒压燃烧热，最终得到它们的反应焓变ΔC H m。 ＝＋ B（g）RT （1-1） 对于化学组成不固定的物质，有化学组分相同，但化学组成不一样，例如甘蔗由于压榨的工艺不同，虽然都是甘蔗渣，但它们的含水量、糖分等可能不同；有的化学组成也不同，例如不同号的柴油，由于提炼分馏时的温度不同，不但它们的化学成分不同，化学组成也不同，对这类物质只能测定恒容燃烧热，并且只能在具体的物质间进行比较，反过来研究工艺等类的问题，这类燃烧热的结果，在实践中经常用到，也是一种研究工作的方法之一。 测量燃烧热的原理是能量守恒定律，一定量待测物质在氧弹中完全燃烧，放出的热量使量热计本身及氧弹周围介质（本实验用水）温度升高，测量介质燃烧前后温度的变化值ΔT，就可以算出样品的恒容燃烧热Qv —(m/M)＝(ＶρC水＋C卡)ΔT－l (1-2) 式中：ｍ是样品的质量（g），M是待测物质的分子量，是待测物质的恒容摩尔燃烧热（J/mol），Ｖ是测定时倒入内桶中水的体积（mL），ρ是水的密度，C水是水的热容， l是点火铁丝实际消耗长度（其燃烧值为cm），C卡是量热计的热容，表示量热计本身温度每升高一度所需吸收的热量，可用已知燃烧热的标准物质来标定。如苯甲酸，它的恒容燃烧热Q v＝-26460J/g。 本实验的关键是首先样品必须完全燃烧，所以氧弹中须充高压氧气。其次必须使燃烧尽可能在接近绝热的条件下进行。但是系统与周围环境发生热交换仍无法完全避免，因此燃烧
中和热的测定实验方案
学生实验中和热的测定 实验目的 测定强酸与强碱反应的中和热，加深理解中和反应是放热反应。 实验用品 大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。 mol/L 盐酸、mol/L NaOH溶液①。 实验步骤 1．在大烧杯底垫泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。 然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条)，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以 达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如图所示。该实验也可在保 温杯中进行。 2．用一个量筒量取L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入 下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。
3．用另一个量筒量取50mL mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。 4．把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。 5．重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。 6．根据实验数据计算中和热。 为了使计算简便一些，我们近似地认为： (1) mol/L盐酸和LNaOH溶液的密度都是1g/cm3，所以50mL L盐酸的质量 m1=50g，50mL mol/L NaOH溶液的质量m2=50 g。 (2)中和后生成的溶液的比热容c= J/(g·℃)，由此可以计算出，50mL mol/L盐酸与50mL mol/L NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为： (m1+m2)·c·(t2-t1)=(t2-t1) kJ 又因50 mol/L盐酸中含有mol的HCl，mol的HCl与mol NaOH发生中和反应，生成molH2O，放出的热量是(t2-t1) kJ，所以，生成1molH2O时放出的热量即中和热为： 问题和讨论
有机物燃烧焓的测定
有机物燃烧焓的测定 学号：10031010517 姓名：谢斌 班级：工艺五班 一、实验目的 1．明确燃烧焓的定义，了解恒压热效应与恒容热效应的关系。 2．掌握有关热化学实验的一般知识和技术。 3．用氧弹式量热计测定有机物的燃烧焓。 4．理解氧弹式量热计的测量原理。 二、实验仪器 氧弹式量热计，精密电子温差测量仪，氧气钢瓶，充氧机，压片机，台称，电子天平，容量 瓶(1000mL)，苯甲酸(分析纯，Q v,m ＝-3227.51 kJ·mol -1 )，萘(分析纯)，专用燃烧镍丝（q ＝-1525 J·g -1 ）。 三、实验原理 （一）实验测定值与理论值关系 热化学中表明：在指定温度和压力下，1mol 物质完全燃烧成指定产物的焓变，称为该物质在此温度下的摩尔燃烧焓，记作ΔC H m 。通常，C 、H 等元素的燃烧产物分别为CO 2(g)、H 2O(l)等。由于上述条件下ΔH=Q p ，因此ΔC H m 也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p,m 。 在适当的条件下，许多有机物都能迅速而完全地进行氧化反应，这就为准确测定它们的燃烧焓创造了有利条件。 但在一般实验中，燃烧反应常在恒容条件下进行，如在弹式量热计中进行，这样直接测得的是反应的恒容热效应Q V （即燃烧反应的热力学能变ΔC U ）。若将应系统中的气体物质视为理想气体，根据热力学推导可得ΔC H m 和ΔC U m 的关系为： )(g RT U H B B m c m c ν∑+?=? 或 )(,,g RT Q Q B B m v m p ν∑== （1） 式中，T 为反应温度(K)；ΔC H m 为摩尔燃烧焓(J·mol -1 )；ΔC U m 为摩尔燃烧热力学能变 (J·mol -1 )；v B (g)为燃烧反应方程中各气体物质的化学计量数，规定生产物取正值，反应物取负值。 本实验测得Q V,m (J·mol -1)，根据上式就可计算出Q p,m (J·mol -1 )，即燃烧焓的值ΔC H m 。 （二）氧弹式量热计原理
中和反应中反应热的测定
中和反应的反应热测定 【教学目标】1、理解中和反应反应热测定的实验原理 2、掌握中和反应反应热测定的操作步骤、注意事项、数据处理及误差分析【教学重点】 1.中和热的测定原理和方法。 2.培养学生分析问题的能力。 【实验目的】 1.测定强酸、强碱反应的中和热，加深理解中和反应是放热反应。 2.培养学生设计实验的能力。 3.提高学生的思维能力和分析问题的能力。 4.培养学生严谨求实的科学作风。 【实验用品】 大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）、温度计、量筒（50 mL）两个、碎纸条、硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。 0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液 【教学过程】 ［引言］上节课我们刚刚认识了中和热，本节课我们就来亲自测一下强酸强碱反应的中和热。 ［板书］中和反应的反应热测定 ［设问］我们利用什么原理来测定酸、碱反应的中和热呢？ ［板书］实验原理 ［问］中和热与反应热是否相同？它们之间有什么区别和联系？ ［学生讨论后回答］ 本节课，我们取一定量的盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应，哪些数据可以帮助我们测出它们的反应热呢？请大家讨论回答。 ［学生讨论后回答］ ［教师板书］ Q=mcΔt ① Q:中和反应放出的热量。 m：反应混合液的质量。 c：反应混合液的比热容。 Δt：反应前后溶液温度的差值。 ［问］我们如何得到上述数据呢？ ［生］m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、碱质量相加即可；c需要查阅，Δt可用温度计测出反应前后的温度相减得到。 ［问］酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？ ［生］量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。 ［师］如此说来，上述计算Q的式子可表示为 ［板书］Q=（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）·c·（t2－t1） ② ［讲解］本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL，它们的浓度分别为0.50 mol/L和0.55 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g·℃) ［板书］V酸=V碱=50 mL。
燃烧热的测定实验报告
浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告 实验名称：燃烧热的测定
一、 实验预习（30分） 1． 实验装置预习（10分）＿＿＿＿＿年＿＿＿＿月＿＿＿＿日 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 2． 实验仿真预习（10分）＿＿＿＿＿年＿＿＿＿月＿＿＿＿日 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 3． 预习报告（10分） 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 （1） 实验目的 1．用氧弹量热计测定蔗糖的燃烧热。 2．掌握恒压燃烧热与恒容燃烧热的概念及两者关系。 3．了解氧弹量热计的主要结构功能与作用；掌握氧弹量热计的实验操作技术。 4．学会用雷诺图解法校正温度变化。 （2） 实验原理 标准燃烧热的定义是：在温度T 、参加反应各物质均处标准态下，一摩尔β相的物质B 在纯氧中完全燃烧时所放出的热量。所谓完全燃烧，即组成反应物的各元素,在经过燃烧反应后，必须呈显本元素的最高化合价。如C 经燃烧反应后，变成CO 不能认为是完全燃烧。只有在变成CO 2时，方可认为是完全燃烧。同时还必须指出，反应物和生成物在指定的温度下都属于标准态。如苯甲酸在298.15K 时的燃烧反应过程为： （液）（气）（气）（固）O H CO O COOH H C 22 256372 15 +?+ 由热力学第一定律，恒容过程的热效应Q v ，即ΔU 。恒压过程的热效应Q p ，即ΔH 。它们之间的相互关系如下： nRT Q Q V P ?+= (1) 或nRT U H ?+?=? (2) 其中Δn 为反前后气态物质的物质的量之差。R 为气体常数。T 为反应的绝对温度。本实验通过测定蔗糖完全燃烧时的恒容燃烧热，然后再计算出蔗糖的恒压燃烧ΔH 。在计算蔗糖的恒压
物化实验燃烧热的测定
实验2 燃烧热的测定 实验日期：2012-4-14；提交报告日期：2012-4-27； 带实验的助教姓名：陈双龙 1引言（简明的实验目的/原理） 实验目的 1 2熟悉弹式量热计的原理、构造及使用方法。 3 4明确恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。 5 6掌握温差测量的实验原理和技术。 7 8学会用雷诺图解法校正温度改变值。 实验原理 在指定温度及一定压力下，1mol物质完全燃烧时的定压反应热，称为该物质在此温度下的摩尔燃烧热，记作△c H m。通常，完全燃烧是指C→CO2（g），H2→H2O（l），S→SO2（g），而N、卤素、银等元素变为游离状态。由于在上述条件下△H＝Q p，因此△c H m也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p。 在实际测量中，燃烧反应在恒容条件下进行（如在弹式量热计中进行），这样直接测得的是反应的恒容热效应Q v（即燃烧反应的△c U m）。若反应系统中的气体均为理想气体，根据热力学推导，Q p和Q v的关系为
p V Q Q nRT =+? （1） 式中：T ——反应温度，K ；△n ——反应前后产物与反应物中气体的物质的量之差；R ——摩尔气体常数。 通过实验测得Q v 值，根据上式就可计算出Q p ，即燃烧热的值。 测量热效应的仪器称作量热计。量热计的种类很多。一般测量燃烧热用弹式量热计。本实验所用量热计和氧弹结构如图2-2-1和图2-2-2所示。实验过程中外水套保持恒温，内水桶与外水套之间以空气隔热。同时，还对内水桶的外表面进行了电抛光。这样，内水桶连同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成一个绝热体系。 弹式量热计的基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及周围的介质和量热计有关附件的温度升高。测量介质在燃烧前后的变化值，就可求算该样品的恒容燃烧热。 V V V r m Q K T Q m Q m M ??=??--棉线棉线点火丝点火丝 （2） 式中：m ——为待测物的质量，kg ；r M ——为待测物的摩尔质量，k g ·mol -1 ；K ——仪器常数，k J ·℃ －1 ；T ?——样品燃烧前后量热计温度的变化值；V Q 棉线，V Q 点火丝——分别 为棉线和点火丝的恒容燃烧热（－16736和－3243k J ·kg ）m 棉线，m 点火丝——分别为棉线和点火丝的质量，kg 。 先燃烧已知燃烧热的物质（如苯甲酸），标定仪器常数K ，再燃烧未知物质，便可由上式计算出未知物的恒容摩尔燃烧热，再根据（1）式计算出摩尔燃烧热。 2 实验操作
中和反应反应热的测定实验报告修订稿
中和反应反应热的测定 实验报告 集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]
原理：中和反应：酸和碱生成盐和水的反应。（放热反应）实质是酸电离产生的H+和碱电离产生的OH-结合生成难电离的 H2O。强酸和强碱反应的离子方程式多数为H++OH-＝H2O? 中和热：在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应，生成1mol液态水时的反应热，叫中和热。任何中和反应的中和热都相同。但是不同的中和反应，其反应热可能不同。 有弱酸弱碱参加的中和反应，生成1mol液态水时的放出的热量小于57.3kJ,因为弱酸弱碱电离时吸收热量。 一、实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热。（热效应） 二、实验用品 大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒、0.50mol/L盐酸、 0.55mol/LNaOH溶液。 三、实验原理? 1、0.50mol·L－1盐酸和0.55mol·L－1NaOH溶液的密度都约为1g·cm－3，所以50mL0.50mol·L－1盐酸的质量m1=50g，50mL0.55mol·L－1NaOH溶液的质量m2=50g。 2、中和后生成的溶液的比热容c=4.18J·(g·℃)－1，由此可以计算出 0.50mol·L－1 盐酸与0.55mol·L－1NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为 （m1+m2）·c·(t2-t1)=0.418(t2-t1)kJ又因50mL0.50mol·L－1盐酸中含有0.025molHCl，0.025molHCl与0.025molNaOH发生中和反应，生成 0.025molH2O，放出的热量是0.418（t2-t1）kJ，所以生成1molH2O时放出的热量即中和热为△H=-57.3kJ/mol 四、实验步骤? 1．在大烧杯底垫泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条)，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如图所示。该实验也可在保温杯中进行。
有机物燃烧焓的测定。实验报告
有机物燃烧焓的测定 一．实验目的 1．明确燃烧焓的定义，了解恒压热效应与恒容热效应的关系。 2．掌握有关热化学实验的一般知识和技术。 3．用氧弹式量热计测定有机物的燃烧焓。 二．实验原理 热化学中定义：在指定温度和压力下，一摩尔物质完全燃烧成指定产物的焓变，称为该物质在此温度下的摩尔燃烧焓，记作ΔC H m 。通常，C 、H 等元素的燃烧产物分别为CO 2(g)、H 2O(l)等。由于上述条件下ΔH=Q p ，因此ΔC H m 也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p,m 。 在适当的条件下，许多有机物都能迅速而完全地进行氧化反应，这就为准确测定它们的燃烧焓创造了有利条件。 在实际测量中，燃烧反应常在恒容条件下进行，如在弹式量热计中进行，这样直接测得的是反应的恒容热效应Q V （即燃烧反应的热力学能变ΔC U ）。若将应系统中的气体物质视为理想气体，根据热力学推导可得ΔC H m 和ΔC U m 的关系为： )(g RT U H B B m c m c ν∑+?=? 或 )(,,g RT Q Q B B m v m p ν∑== （1） 式中，T 为反应温度(K)；ΔC H m 为摩尔燃烧焓(J·mol -1)；ΔC U m 为摩尔燃烧热力学能变(J·mol -1 )；v B (g)为燃烧反应方程中各气体物质的化学计量数，规定生产物取正值，反应物取负值。 通过实验测得Q V,m (J·mol -1 )值，根据上式就可计算出Q p,m (J·mol -1 )，即燃烧焓的值ΔC H m 。 本实验是用氧弹式量热计进行萘的燃烧焓的测定。量热计结构如图1所示，氧弹结构如图2所示。 实 验中，设质量为m a （g ）的待测物质（恒容燃烧热为Q v,m ）和质量为m b （g ）的点火丝（恒容燃烧热为q ，J·g -1 ）在氧弹中燃烧，放出的热可使质量为w m 的水（比热容为c w ，J·K -1 ·g -1 ）及量热器本身（热容为C m ，J·K -1）的温度由T 1升高到T 2，则根据能量守恒定律可得到热平衡关系 )()]().[(1212,T T K T T w c C m q M m Q m w m b a m -?=-?+-=?+? ν （2） 式中，M 为该待测物的摩尔质量；规定系统放热时Q 取负数；K= －( C m +c w · w m )，同一套仪器、当内筒中的水量一定时，K 值恒定，称K 为仪器常数或水当量（J·K -1 ），常用已知燃烧热值Q v 的苯甲酸来测定。求
中和热及测定实验
编号：2-4 认真做事只能把事做对，用心做事才能把事做好！ 课题：第二章 化学反应与能量 （第4课时中和热） 制作人：周英姿 【学习目标】理解中和热的含义，会测定中和反应的反应热 【重 点】测定中和反应反应热的原理 【难 点】测定中和反应反应热的原理 【预备知识】 1、中和热定义：酸和碱发生中和反应，生成1molH 2O 时所释放的热。 2、在稀溶液中，2molHCl 与2molNaOH 反应，放出114.6KJ 的热量，写出表示中和热的热化学 方程式。 【基础知识】阅读教材P4——P6 1、实验目的？ 2、实验药品？ 3、实验装置如图 4、实验原理 反应热的计算公式：Q=m ·c ·△t 注：1、△t ：温度差 2、c=0.418 kJ ·K -1·g -1 3、△H= —Q/n(H 2O) 4、m 为溶液的总质量 5、数据处理 【思考】①确定初始温度、计算△t 及△t 的平均值。填入上表。 ②若把所用盐酸和氢氧化钠溶液的密度近似看做1g/mL,则反应混合液的质量m=？ ③反应生成的水的物质的量为多少？ ④△H= 6、注意事项 （1）碎泡沫塑料（或纸条）及泡沫塑料板的作用是什么？ （2）量取盐酸后为什么要将温度计用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ （3）氢氧化钠溶液为什么是一次性倒入盐酸溶液中，而不是缓缓加入？ （4）实验所用的酸碱的体积均为50ml ，但氢氧化钠溶液的浓度略大于盐酸浓度，目的是什么？ （5）用环形玻璃搅拌棒搅拌的目的？ 【思考】①若将实验中的稀盐酸换成稀醋酸，对测得的中和热数值有何影响？ ②若将实验中的稀氢氧化钠溶液换成稀氨水，对测得的中和热数值有何影响？ ③若将实验中的稀盐酸换成浓硫酸，对测得的中和热数值有何影响？ ④若用稀硫酸和稀氢氧化钡溶液做实验，对测得的中和热数值有何影响？ 【归纳小结】 在溶液中， 酸与 碱反应生成盐和水的中和热为“57.3kJ/mol ” 或“△H= —57.3 kJ/mol ” 【课堂练习】 已知H (aq)+OH (aq) = H 2O(1) △H = — 57. 3kJ/mol,计算下列中和反应中放出的热量。 用20gNaOH 配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____kJ 的热量. 【疑点反馈】通过本节的学习、作业后你还有哪些知识不懂？请记录下来。
燃烧热的测定实验报告
实验二 燃烧热的测定 一、目的要求 1.用氧弹量热计测定萘的燃烧热。 2.了解氧弹量热计的原理、构造及使用方法。 二、实验原理 1摩尔物质完全氧化时的反应热称为燃烧热。所谓完全氧化是指C 变为CO 2(气)，H 变为H 2O(液)，S 变为SO 2(气)，N 变为N 2(气)，如银等金属都变成为游离状态。 例如：在25℃、1.01325×105Pa 下苯甲酸的燃烧热为-3226.9kJ/mol ，反应方程式为： 1.01325105165222225C H COOH()+7O ()7CO H O Pa s g g l ??????→℃ ()+3（） 3226.9kJ/mol c m H O ?=- 对于有机化合物，通常利用燃烧热的基本数据求算反应热。燃烧热可在恒容或恒压条件下测定，由热力学第一定律可知：在不做非膨胀功的情况下，恒容燃烧热V Q U =?，恒压燃烧热p Q H =?。在体积恒定的氧弹式量热计中测得的燃烧热为Q V ，而通常从手册上查得的数据为Q p ，这两者可按下列公式进行换算 ()p V Q Q RT n g =+? （2-1） 式中，Δn(g)——反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差； R ——气体常数； T ——反应温度，用绝对温度表示。 通常测定物质的燃烧热，是用氧弹量热计，测量的基本原理是能量守恒定律。一定量被测物质样品在氧弹中完全燃烧时，所释放的热
量使氧弹本身及其周围的介质和量热计有关附件的温度升高，测量介质在燃烧前后温度的变化值T ?，就能计算出该样品的燃烧热。 ()V W W Q Q C W C M + =+样品 21总铁丝铁丝水水（T -T ） （2-2） 式中，W 样品，M ——分别为样品的质量和摩尔质量； Q V ——为样品的恒容燃烧热； W 铁丝,铁丝Q ——引燃用的铁丝的质量和单位质量的燃烧热 （-16.69kJ g Q =?铁丝）； C W 水水，——分别为水的比热容和水的质量； C 总——是量热计的总热容（氧弹、水桶每升高1K ，所需的总 热量）； 21T T -——即T ?，为样品燃烧前后水温的变化值。 若每次实验时水量相等，对同一台仪器C 总不变，则（C W C +总水水）可视为定值K ，称为量热计的水当量。 水当量K 的求法是：用已知燃烧热的物质（本实验用苯甲酸）放在量热计中燃烧，测其始末温度，求出T ?，便可据式2-2求出K 。 三、仪器和药品 1.仪器 SHR-15氧弹量热计1台；SWC-ⅡD 精密温度温差仪1台；压片机 1台；充氧器1台；氧气钢瓶1个。部分实验仪器如图2.1和图2.2所示。
实验一、燃烧热的测定实验数据处理示例
实验一、燃烧热的测定(氧弹法) 实验数据处理示例 实验数据处理示例1 （一）量热计热容(水当量)的测定 实验数据如下： 时间(min) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 温度(℃) 21.382 21.385 21.388 21.391 21.394 21.397 21.420 21.835 22.523 23.217 23.714 时间(min) 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 温度(℃) 23.785 23.831 23.866 23.898 23.924 23.951 23.972 23.991 24.009 24.014 24.017 样品（苯甲酸）质量m=0.8562g； －26460 J/g×0.8562g=－22655.05J 作图如下： 由图可得: T=23.714－21.430 =2.284, ∵l Q l≈0，∴－nQ V－l Q l = c ΔT C =－n Q V /ΔT 计算得：量热计热容为c=（22655.05 J）/2.284 = 9919.02 J/K。 （二）蔗糖燃烧热的测定 实验数据如下： 时间(min) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 温度(℃) 20.736 20.744 20.752 20.756 20.760 20.764 20.982 21.732 22.232 22.447 22.533 时间(min) 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 温度(℃) 22.607 22.654 22.686 22.712 22.724 22.728 22.731 22.733 22.735 22.737 22.739
燃烧热的测定 实验报告
燃烧热的测定 一、实验目的 ●使用氧弹式量热计测定固体有机物质（萘）的恒容燃烧热，并 由此求算其摩尔燃烧热。 ●了解氧弹式量热计的结构及各部分作用，掌握氧弹式量热计的 使用方法，熟悉贝克曼温度计的调节和使用方法 ●掌握恒容燃烧热和恒压燃烧热的差异和相互换算 二、实验原理 摩尔燃烧焓?c H m 恒容燃烧热Q V ?r H m = Q p ?r U m = Q V 对于单位燃烧反应，气相视为理想气体 ?c H m = Q V ＋∑νB RT＝Q V ＋△n(g)RT 氧弹中 放热(样品、点火丝)＝吸热(水、氧弹、量热计、温度计) 待测物质 QV－摩尔恒容燃烧热Mx－摩尔质量 ε－点火丝热值bx－所耗点火丝质量q－助燃棉线热值cx－所耗棉线质量 K－氧弹量热计常数?Tx－体系温度改变值
三、仪器及设备 标准物质：苯甲酸待测物质：萘 氧弹式量热计 1－恒热夹套2－氧弹3－量热容器4－绝热垫片5－隔热盖盖板6－马达7，10－搅拌器8－伯克曼温度计9－读数放大镜11－振动器12－温度计
四、实验步骤 1.量热计常数K的测定 (1) 苯甲酸约1.0g，压片，中部系一已知质量棉线，称取洁净坩埚放置样片前后质量W1和W2 (2)把盛有苯甲酸片的坩埚放于氧弹内的坩埚架上，连接好点火丝和助燃棉线 (3) 盖好氧弹，与减压阀相连，充气到弹内压力为1.2MPa为止 (4)把氧弹放入量热容器中，加入3000ml水 (5) 调节贝克曼温度计，水银球应在氧弹高度约1/2处 (6) 接好电路，计时开关指向“1分”，点火开关到向“振动”，开启电源。约10min后，若温度变化均匀，开始读取温度。读数前5s振动器自动振动，两次振动间隔1min，每次振动结束读数。 (7)在第10min读数后按下“点火”开关，同时将计时开关倒向“半分”，点火指示灯亮。加大点火电流使点火指示灯熄灭，样品燃烧。灯灭时读取温度。 (8)温度变化率降为0.05°C·min-1后，改为1min计时，在记录温度读数至少10min，关闭电源。先取出贝克曼温度计，再取氧弹，旋松放气口排除废气。 (9)称量剩余点火丝质量。清洗氧弹内部及坩埚。 实验步骤 2. 萘的恒容燃烧热的测定 取萘0.6g压片，重复上述步骤进行实验，记录燃烧过程中温度
实验二 燃烧热测定
实验二、燃烧热的测定 专业：11化学姓名：赖煊荣座号：32 同组人：陈见晓时间：2013.10. 15 Ⅰ、目的要求 1．用氧弹热量计测定萘的燃烧热。 2．明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别。 3．了解热量计中主要部分的作用，掌握氧弹热量计的实验技术。 4．学会雷诺图解法校正温度改变值。 Ⅱ、基本原理 一、燃烧与量热 根据热化学的定义，1mol物质完全氧化时的反应热称作燃烧热。所谓完全氧化，对燃烧产物有明确的规定。 量热法是热力学的一个基本实验方法。在恒容或恒压条件下，可以分别测得恒容燃烧热Q v和恒压燃烧热Q p。由热力学第一定律可知，Q v等于体系内能变化ΔU；Q p等于其焓变ΔH。若把参加反应的气体和反应生成的气体都作为理想气体处理，则它们之间存在以 下关系： ΔH =ΔU + Δ(pV) Q p = Q v + Δn RT ——（1） 式中，Δn为反应前后反应物和生成物中气体的物质的量 之差；R为气体常数；T为反应时的热力学温度。 热量计的种类很多，本实验所用氧弹热量计是一种环 境恒温式的热量计。氧弹热量计的装置如图右。 二、氧弹热量计 氧弹热量计的基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及其周围的介质和热量计有关附件的温度升高。测量介质在燃烧前后温度的变化值，就可求算该样品的恒容燃烧热。其关系
式如下： -W样/M 〃Q v– l〃Q l =(W水c水+C计) ΔT ——（2） 式中，W样和M分别为样品的质量和摩尔质量；Q v为样品的恒容燃烧热；l和Ql是引燃用金属丝的长度和单位长度燃烧热，W水和C水是以水作为测量介质时，水的质量和比热容；C计称为热量计的水当量，即除水之外，热量计升高1℃所需的热量；ΔT为样品燃烧前后水温的变化值。 三、雷诺温度校正图 实际上，热量计与周围环境的热交换无法完全避免，它对温差测量值的影响可用雷诺温度校正图校正。具体方法为：称取适量待测物质，估计其燃烧后可使水温上升1.5～2.0℃。预先调节水温低于室温1.0℃左右。按操作步骤进行测定，将燃烧前后观察所得的一系列水温和时间关系作图。得一曲线如下左图。图中H点意味着燃烧开始，热传入介质；D点为观察到的最高温度值；从相当于室温的J点作水平线交曲线于I，过I点作垂线，再将FH线和GD线延长并交ab线于A、C两点，其间的温度差值即为经过校正的ΔT。图中AA′为开始燃烧到温度上升至室温这一段时间Δt1内，由环境辐射和搅拌引进的能量所造成的升温，故应予扣除。CC′为由室温升 高到最高点D这一段时间Δt2 内，热量计向环境的热漏造成 的温度降低，计算时必须考虑 在内。故可认为，AC两点的 差值较客观地表示了样品燃 烧引起的升温数值。 本实验采用贝克曼温度 计来测量温度差。 Ⅲ、仪器、试剂 XRY-1A型数显氧弹式热量计（已包含贝克曼温度计、秒表、放大镜等）1套、氧气钢瓶1只、氧气减压阀1只、压片机1台、电子天平1台、万用电表1台、量杯(1000ml)1只、量筒（10ml）1个、塑料桶1个、直尺1把、剪刀1把、温度计（100℃）1支、引燃专用金属丝、苯甲酸（分析纯）、萘（分析纯）Ⅳ、实验步骤 1．测定热量计的水当量 （1）样品制作用电子天平称取大约1g苯甲酸（切勿超过1.1g），在压片机上压成圆片。样片压得太紧，
中和热测定实验中的若干问题汇总
中和热测定实验中的若干问题 一、中和热测定实验中的问题 (1)教材有注，“为了保证0.50 mol·L-1的盐酸完全被中和，采用0.55 mol·L-1NaOH溶液，使碱稍稍过量”，那可不可以用0.50 mol·L-1 NaOH与0.55 mol·L-1 HCl，让酸稍稍过量呢? 答案：不是“可以与不可以”而是“不宜”。原因是稀盐酸比较稳定，取50 mL、0.50 mol·L-1 HCl，它的物质的量就是0.025 mol，而NaOH溶液极易吸收空气中的CO2，如果恰好取50 mL、0.50 mol·L-1 NaOH，就很难保证有0.025 mol NaOH参与反应去中和0.025 mol的HCl。 (2)为了确保NaOH稍稍过量，可不可以取体积稍稍过的0.50 mol·L-1 NaOH溶液呢? 回答：是可以的。比如“量取51 mL(或5 2mL)0.50 mol·L-1NaOH溶液”。只是(m1+m2)再不是100 g，而是101 g或102 g。 (3)关于量HCl和NaOH溶液的起始温度“t1/℃” ①不能以空气的温度去代替酸碱溶液的温度;也不能以水的温度去代替酸碱溶液的温度，因为空气、水和溶液(这里是酸碱)的温度是有差别的，会明显影响实验结果。 ②为了使NaOH和HCl溶液的温度稳定，最好是把配成的溶液过夜后使用。 ③最好不求HCl和NaOH两种溶液温度的平均值。两者的温度悬殊差别越大，实验结果越是失去意义，最好是两种溶液的温度相同。办法是:用手握住烧杯使温度低的溶液略有升高，或用自来水使温度高的溶液略微降温，以达到两种溶液温度相同的目的。 读者注意：中和热的测定最好在20℃左右的环境温度条件下进行，不宜低于10℃以下，否则低温环境容易散热，会使中和热的测定值明显偏低。 ④为什么采用环形玻璃棒搅拌混合液，可不可以用普通玻璃棒?能不能用振荡的方法混匀溶液? 环形玻璃棒的优点在于:上下移动搅拌的面积大、范围广(切不可把环形玻璃棒移出混合液的液面!)，混合均匀，普通玻璃棒显然不具有这种优点。金属环形棒也不行。 至于振荡混合液，一定会有部分混合液附着在烧杯壁，这样散失的热量会使中和热的测定值偏低。 ⑤强酸与弱碱，强碱与弱酸的中和反应热值如何估计? 鉴于弱酸、弱碱在水溶液中只能部分电离，因此，当强酸与弱碱、强碱与弱酸发生中和反应时同时还有弱碱和弱酸的不断电离(吸收热量，即电离热)。 所以，总的热效应比强酸强碱中和时的热效应值(57.3kJ/mol)要小一些。 值得注意的是，有少数弱电解质(如氢氟酸)电离时会放热，它与NaOH的中和热会大于57.3 kJ/mol(实为67.7 kJ/mol)。 ⑥酸碱的浓度该有个什么大小范围?太大、太小对测定值会有什么影响? 如果强酸强碱溶液的浓度太大，混合时由于体积增大，离子继续扩散水合产生热效应。离子的水合热大于扩散热，使总过程放热，使得测得的热值偏高。但是酸碱溶液的浓度也不可太小，否则中和反应放出的热太少，温度变化不大，不易测出。经验指出，测定中和热的酸碱的浓度大小范围以在0.10 mol·L-1～1.0 mol·L-1之间为宜。 ⑦本测定有许多难以克服的概略因素:反应容器(烧杯、环形玻璃棒搅拌器)要吸收一些热量，反应混合液的空间要散失一些热量，以及量取溶液体积、温度计读数以及温度计的精确度等都会产生一些误差，所以本测定只能是近似测定强酸强碱的中和热值 二、中和热测定实验八问 1、测定酸碱中和热为什么要用稀溶液？ 答：中和热是酸碱在稀溶液中发生中和反应生成l mol水时所放出的热量，为什么要指明在稀溶液中呢？ 因为如果在浓溶液中，即使是强酸或强碱，由于得不到足够的水分子，因此也不能完全电离为自由移动的离子。在中和反应过程中会伴随着酸或碱的电离及离子的水化，电离要吸收热量，离子的水化要放出热量，不同浓度时这个热量就不同，所以中和热的值就不同，这样就没有一个统一标准了。 2、为什么强酸强碱的中和热是相同的？ 答：在稀溶液中，强酸和强碱完全电离，所以它们的反应就是H+与OH-结合成H2O的反应，每生成lmol水放出的热量（中和热）是相同的，均为57.3 kJ／mol。 3、为什么弱酸、弱碱参加的中和反应的中和热小于57．3 kJ／mol？ 答：弱酸、弱碱在水溶液中不能完全电离，存在着电离平衡。弱酸或弱碱参与中和反应的同时，伴随着电离，电离过程要吸收热量，此热量就要由H+与OH-结合成水分子放出的热量来抵偿，所以总的来说中和热小于57.3 kJ/mol。 4、是什么原因使中和热测定结果往往偏低？ 答：按照课本中所示装置进行中和热测定，往往所测结果偏低，造成如此现象的主要原因有： （1）仪器保温性能差。课本中用大小烧杯间的碎纸片来隔热保温，其效果当然不好，免不了热量散失，所以结果