化学反应热效应的测定
1化学反应热效应测量与计算
以下例子说明：当系统由始态变到终态时，系统的状态 函数压力p和体积V的变化量与途径无关。
外压从3pº变为p°
3pº
V T
一、反应热的测量
（4）过程与可逆过程
在物理或化学变化的过程中，系统与环境 存在温度差而交换的能量称为热。
热的符号规定： 系统吸热为正，系统放热为负。
热量q不是状态函数
二、反应热的测量
1. 反应热的实验测量方法
化学反应热指化学反应过程中系统放出或吸收的热量。
化学规定：系统放热为负，系统吸热为正。
摩尔反应热指当反应进度为1 mol时系统放出或吸收的热量。 （等容）反应热可在弹式量热计中精确地测量。
学习情境一 化学反应热效应的测量与计算
北京电子科技职业学院 生物技术系
单元要点
了解若干热力学基本概念（如状态函数、 1 热力学标准态、反应进度、焓等）
了解用弹式热量计测量定容热效应 2 的原理, 掌握反应热的测量方法
3 了解热力学第一定律，掌握qv的实验计算法
一、反应热的测量
1. 基本概念
（1）系统与环境
一、反应热的测量
（3） 状态与状态函数
状态就是系统一切性质的总和。有平衡态和非平衡态之 分。
如系统的宏观性质都处于定值，则系统为平衡态。 状态变化时，系统的宏观性质也必然发生部分或全部变 化。
状态函数 用于表示系统性质的物理量X 称状态函数，如气体的 压力p、体积V、温度T 等。
一、反应热的测量
qm q / n
二、反应热的测量
2. 热化学方程式
反应热测定实验讲义(word版本)
r m r m化学反应热效应测定一、实验目的1. 了解测定化学反应焓变的原理和方法，测定锌和硫酸铜反应的热效应；2. 练习天平、容量瓶的使用等基本操作，熟悉准确浓度溶液的配制方法；3. 掌握利用外推法校正温度改变值的作图方法。
二、实验原理化学反应通常是在等压条件下进行的，此时的反应热叫做等压反应热，常以焓变 Δr Ηθ来表示，在热化学中规定，放热反应的焓变Δr Ηθ为负值，吸热反应的焓变 Δr Ηθ为正值。
例如，锌与硫酸铜溶液的反应，是一个自发进行的反应，在 298.15K 下，每摩尔反应的CuSO 4 与 Zn 放出 216.8kJ 热量，即Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu∆ H θ = -216,8kJ / mol放热反应焓变的测定方法很多，本实验是通过如图 3-l 所示的量热器来测定的。
测定焓变的原理是根据能量守恒定律，即反应所放出的热量促使量热器本身和反应体系温度升高，因此，由图 3-l 反应热测定装置示意图 l —橡胶塞；2—温度计；3—真空隔热层；4—保温杯外壳；5—CuSO 4 溶液溶液的比热和反应前后溶液的温度变化，可求得上述反应的焓变。
计算公式如下： ∆ r H m = -∆T ⋅ 1 ⋅ n 1 1000• (cVd + c p ) 式中∆ H θ ——反应的焓变，kJ/mol ； ΔT ——反应前后溶液温度的变化，K ；c ——溶液的比热容，实验时测定；V ——反应时所用 CuSO 4 溶液的体积（mL ）；d ——CuSO 4 溶液的密度，近似用水的密度 1.00g/mL 代替；n ——VmL 溶液中 CuSO 4 的物质的量；c p ——量热器等压热容，指量热器每升高一度所需的热量，J/K 。
θ本实验采用标准物质法进行量热计能当量的标定。
c p = -[m 1c p ,m (KCl ,s ) + m 2c p ,m (H 2O ,l ) + (m 1∆solH m )/(M 1∆T)] 其中: m 1 ， m 2 分别为溶解过程中加入的K Cl (s )和 H 2O (l )的质量， c p ，m 为物质的恒压比热容，即单位质量的物质的等压热容，c p ，（m KC l,s ）= 0.699kg /(kg • K), c p ，（m H 2O ,l ）= 4.184kJ /(kg • K ), M 1 为K Cl 的摩尔质量， ∆T 为溶解前后系统温度的差值， ∆solH m 为 1mol K Cl溶解于 200 mol H 2O 的积分溶解热，其不同温度下的积分溶解热数值见附录，通过公式可以计算量热器的c p 值。
化学反应的燃烧热实验测定
化学反应的燃烧热实验测定燃烧热是指物质在常压下与氧气反应产生的热量。
热量的测定对于理解化学反应的能量变化以及物质的热稳定性具有重要意义。
本文将介绍化学反应的燃烧热实验测定的方法和原理。
一、实验目的本实验旨在通过测定己烷燃烧的燃烧热来了解燃烧反应的热效应，并学习测定燃烧热的方法。
二、实验原理燃烧反应的热效应可以通过测定反应前后的温度变化来间接得出。
实验中采用恒压量热器实现常压下的燃烧反应，并通过记录反应前后的温度变化来计算燃烧热。
三、实验步骤1. 实验前准备- 校准燃烧热计- 准备适量的己烷和所需实验器材2. 开始实验- 将适量的己烷注入恒压量热器中- 点燃己烷，并记录燃烧开始时的初始温度- 记录燃烧过程中的温度变化，直到温度趋于稳定3. 数据处理- 利用实验数据计算燃烧热，公式如下：燃烧热 = (质量差) × (己烷的燃烧热标准热焓)其中，己烷的燃烧热标准热焓可在相关文献中找到四、实验注意事项1. 安全操作，注意火源和有毒气体的产生2. 保持恒压量热器密封，避免温度损失3. 实验结束后进行器材清洗和储存五、实验结果与讨论通过测定己烷的燃烧热，我们可以得到物质燃烧反应的热效应。
根据实验数据，我们可以计算得出己烷的燃烧热并与已有的数据进行对比分析。
实验结果的准确性取决于实验操作的精确度和仪器的准确性。
六、实验总结化学反应的燃烧热实验测定是了解热效应的重要实验之一。
通过测定己烷的燃烧热，我们可以了解燃烧反应的能量变化，并从中推导出物质的热稳定性。
实验中需要注意安全操作和仪器校准，以确保实验结果的准确性。
七、参考文献[1] 张三, 李四. 化学热力学实验技术与方法. 化学出版社, 2010.以上是关于化学反应的燃烧热实验测定的文章。
希望对你有帮助！。
化学实验中的热力学实验
化学实验中的热力学实验化学实验是化学学科中重要的一环，热力学实验更是其中的重要分支。
热力学实验主要是研究化学反应中的热效应，探究化学反应的热力学特征。
在实验中，热力学的基本概念和原理得到了很好的验证和应用，也为我们更深入地了解化学反应提供了帮助。
一、热化学实验的基本原理化学反应的过程中，往往会产生能量的变化，这也是热化学实验的基础。
热化学实验的基本原理是根据化学反应的放热或吸热过程来测定化学反应的热效应。
其中，温度的变化是我们测定热效应的重要指标之一。
在实验中，我们可以使用热量计去测定热效应。
二、化学实验中的热效应测定方法很多化学实验中都需要测定热效应，这时我们可以使用试剂热效应计、反应热计等测定方法。
试剂热效应计是利用热效应很大的反应来测定未知反应的热效应，通过推导计算，可以得出未知反应的热效应。
而反应热计是直接测定反应的热效应，将反应物加热后，通过测定产生的温度变化，可以计算出反应的热效应。
三、热化学实验中的应用热化学实验在化学教学、生产和研究中都有广泛的应用。
例如，在工业生产中，通过热力学反应可以知道所制备的产品是否能够满足工业生产的要求；在化学研究中，热化学实验则可以探究反应性和稳定性等化学反应性质。
四、热化学实验的安全问题在进行热化学实验时，安全问题尤为重要。
因为很多化学反应都需要加热或者放热，不小心操作可能会引起化学危险。
因此，在实验中我们应该严格按照实验规程操作，并且佩戴安全防护设备。
五、结语热化学实验的研究具有很大的意义。
不仅可以加深对化学反应性质的了解，也能为化学工业生产提供依据。
在进行实验时，我们应该严格执行实验规程，并注意实验安全。
同时，我们也需要不断深入地探究，探索更多可能存在的应用和研究领域。
高二化学反应热的测量与计算
①
②
③
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-2599.2KJ/mol
∵ (①×4 +② －③) ÷2 得到2C(石墨)(s)+H2(g) =C2H2(g) ∴ △H=(△H1 ×4 + △H2－ △H3) ÷2
=+226.8KJ/mol
课后拓展
你知道神六的火箭燃料是什么吗？
【概念辨析】
2、若将1L1mol/LNaOH溶液中加入稀 醋酸、浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反 应时的热效应分别为△H1、△H2 、 △H3 ；则三者的大小关系为 △H1＞△H3＞△H2 。 燃烧热：1g可燃物完全燃烧生成最 稳定的氧化物所释放的热量。
不管化学反应是分一步 完成或分几步完成，其反应 热是相同的。 化学反应的反应热只与 反应体系的始态和终态有关， 而与反应的途径无关。
5 数据处理
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。
①
我们如何得到上述数据呢？
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。
5 数据处理 ［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？ 量出它们的体积，再乘以它们的密 度即可。
在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而 生成1mol水时放出的热量。 研究条件：稀溶液 反应物：酸与碱 生成物及其物质的量：1mol H+(aq)+OH－(aq)=H2O(l)； H = -57.3 kJ/mol 注：强酸与弱碱反应，强碱与弱酸、弱酸和弱 碱反应生成1molH2O放出的热小于57.3KJ/mol
2020年反应热测定实验讲义
化学反应热效应测定一、实验目的1.了解测定化学反应焓变的原理和方法，测定锌和硫酸铜反应的热效应；2.练习天平、容量瓶的使用等基本操作，熟悉准确浓度溶液的配制方法；3.掌握利用外推法校正温度改变值的作图方法。
二、实验原理化学反应通常是在等压条件下进行的，此时的反应热叫做等压反应热，常以焓变Δr Ηθ来表示，在热化学中规定，放热反应的焓变Δr Ηθ为负值，吸热反应的焓变 Δr Ηθ为正值。
例如，锌与硫酸铜溶液的反应，是一个自发进行的反应，在298.15K 下，每摩尔反应的CuSO 4与Zn 放出216.8kJ 热量，即Cu ZnSO CuSO Zn +=+44mol kJ H m r /8,216-=∆θ放热反应焓变的测定方法很多，本实验是通过如图3-l 所示的量热器来测定的。
测定焓变的原理是根据能量守恒定律，即反应所放出的热量促使量热器本身和反应体系温度升高，因此，由溶液的比热和反应前后溶液的温度变化，可求得上述反应的焓变。
计算公式如下：)(100011p m r c cVd n T H +⋅⋅⋅∆-=∆θ式中θm r H ∆——反应的焓变，kJ/mol ； ΔT ——反应前后溶液温度的变化，K ； c ——溶液的比热容，实验时测定；V ——反应时所用CuSO 4溶液的体积（mL ）；d ——CuSO 4溶液的密度，近似用水的密度1.00g/mL 代替； n ——VmL 溶液中CuSO 4的物质的量；c p ——量热器等压热容，指量热器每升高一度所需的热量，J/K 。
图3-l 反应热测定装置示意图 —橡胶塞；2—温度计；3—真空隔热4—保温杯外壳；5—CuSO 4溶液本实验采用标准物质法进行量热计能当量的标定。
[])/()(),(),(c 112,2,1T M solH m l O H c m s KCl c m m m p m p p ∆∆++-=其中: 1m ，2m 分别为溶解过程中加入的)(K s Cl 和)(2l O H 的质量，m p ，c 为物质的恒压比热容，即单位质量的物质的等压热容，)/(699.0）,l （c ，K kg kg s KC m p ⋅=,)/(184.4）,（c 2，K kg kJ l O H m p ⋅=,1M 为Cl K 的摩尔质量，T ∆为溶解前后系统温度的差值，m solH ∆为1mol Cl K 溶解于200mol O H 2的积分溶解热，其不同温度下的积分溶解热数值见附录，通过公式可以计算量热器的p c 值。
化学反应焓变的测定
大学化学实验报告专业土木工程年级2012 班级土木08班姓名姚贤涌实验项目名称化学反应焓变的测定实验原理：化学反应通常是在等压条件下进行的，此时，化学反应的热效应叫做等压热效应Q p。
在化学热力学中，则是用反应体系焓H的变化量△H来表示，简称为焓变。
为了有一个比较的统一标准，通常规定100kPa为标准态压力，记为p○-。
把体系中各固体、液体物质处于p 下的纯物质，气体则在p下表现出理想气体性质的纯气体状态称为热力学标准态。
在标准状态下化学反应的焓变称为化学反应的标准焓变，用△r H 表示，下标“r”表示一般的化学反应，上标“”表示标准状态。
在实际工作中，许多重要的数据都是在298.15K 下测定的，通常用298.15K下的化学反应的焓变，记为△r H(298.15K)。
本实验是测定固体物质锌粉和硫酸铜溶液中的铜离子发生置换反应的化学反应焓变：Zn(s)+CuSO4(aq)======ZnSO4(aq)+Cu(s)△r H m(298.15K)=-217kJ·mol-1这个热化学方程式表示：在标准状态，298.15K时，发生了一个单位的反应，即1 mol的Zn与1 mol的CuSO4发生置换反应生成1mol 的ZnSO4和1mol的Cu，此时的化学反应的焓变△r H m(298.15K)称为298.15K时的标准摩尔焓变，其单位为kJ·mol-1。
测定化学反应热效应的仪器称为量热计。
对于一般溶液反应的摩尔焓变，可用图3.3.1所示的“保温杯式”量热计来测定。
图3.3.1 简易量热计示意图在实验中，若忽略量热计的热容，则可根据已知溶液的比热容、溶液的密度、浓度、实验中所取溶液的体积和反应过程中(反应前和反应后)溶液的温度变化，求得上述化学反应的摩尔焓变。
其计算公式如下：111{(273.15)}1000r m H t K T c VkJ mol ρξ-∆+=-∆∆ 式中，rmH ∆——在实验温度(273.15+t)K 时的化学反应摩尔焓变(kJ ·mol -1)；T∆——反应前后溶液温度的变化(K)；c ——CuSO 4溶液的比热容(J ·g -1·K -1)；ρ——CuSO 4溶液的密度(g ·dm -3)；V ——CuSO 4溶液的体积(cm 3)；ξ∆——反应进度变，ξ∆=44()()n CuSO mol v CuSO ∆实验数据与现象：实验数据与现象：C（cuso4）=0.2045mol/L 密度=1.024g/mol 实验中V=200cm3 m（Zn）=3.5g Cuso4溶液比热容c=4.18J·g-1·K-1 时间t（min） 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0温度（℃）21.70 21.90 21.90 21.90 22.50 27.50 30.50 32.60 32.60 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.032.30 32.13 31.99 31.90 31.80 31.70室温t=22.4℃实验结果与分析讨论：实验结果与分析讨论：△T=282.55K n（CuSO4）=4.09×10-3△r H m=｛（273.15+t）K｝=-△T·c·p·V·1/△§·1/1000=-295.698KJ/mol。
高中化学： 反应热及其测定(先上热化学方程式)
2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l )
ΔH=-571.6 kJ/mol
C3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2(g) +4H2O ( l ) ΔH= - 2220 kJ/mol
在该条件下，5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ， 则氢气和丙烷的体积比为？
Q = mcΔt = 418kJ
【问题8】氢氧化钠稀溶液和盐酸的稀溶液反应生成1mol液态水时 的反应热为多少？如何测量？（假设稀溶液的比热容和水的比热容 相等，稀溶液的密度和水的密度相等）
中和反应热的测定
1、反应原理：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
偏小
已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的△H=-12.1kJ/mol；
HCl(aq)与NaOH(aq)反应的△H=-57.3kJ/mol.
则HCN在水中电离的△H等于（C）
A.-69.4 kJ/mol
B. -45.2 kJ/mol
C.+45.2 kJ/mol
热，焓变，中和热测定，燃烧热
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ∆H = -184.6KJ/mol
2.当1molC(固态)与适量H2O(气态) 反应,生成CO(气态)和H2(气 态)，吸收131.3kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ∆H = +131.3KJ/mol
3.当0.5molCu(固态) 与适量O2(气态) 反应, 生成CuO(固态)， 放出 78.5 kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。
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化学反应热效应的测定
一、实验目的
1．学会测定化学反应热效应的一般原理和方法，测定锌与硫酸铜反应的热效应。
2．学习准确浓度溶液的配制方法。
3．掌握利用外推法校正温度改变值的作图方法。
二、实验原理
对一化学反应，当生成物的温度与反应物的温度相同，且在反应过程中除膨胀功以外不做其它功时，该化学反应所吸收或放出的热量，称为化学反应热效应。
若反应是在恒压条件下进行的，则反应的热效应称为恒压热效应Q p，且此热效应全部增加体系的焓（ΔH），所以有
ΔH = Q p
式中ΔH为该反应的焓变。
对于放热反应Δr H m为负值，对于吸热反应Δr H m为正值。
例如，在恒压条件下，1mol锌置换硫酸铜溶液中的铜离子时，放出216.8 kJ的热量，即
Zn + CuSO
4 = ZnSO
4
+ Cu Δ
r
H
m
=–216.8 kJ·mol-1
测定化学反应热效应的基本原理是能量守恒定律，即反应所放出的热量促使反应体系温度的升高。
因此，对上面的反应，其热效应与溶液的质量（m）、溶液的比热（c）和反应前后体系温度的变化（ΔT ）有如下关系
Q p = - (cmΔT+KΔT)
式中K为热量计的热容量，即热量计本身每升温1度所吸收的热量。
由溶液的密度（d）和体积（V）可得溶液的质量，即
m=dV
若上述反应以每摩尔锌置换铜离子时所放出的热量（千焦）来表示，综合以上三式，可得
Δr H m＝Qp/n＝-1/1000n(cdv+K)ΔT （1）
式中 n为V毫升溶液中的物质的量。
热量计的热容量可由如下方法求得：在热量计中首先加入温度为T1、重量为W1的冷水、再加入温度为T2、重量为W2的热水，二者混合后，水温为T，则
热量计得热为 q0=(T-T1)K
冷水得热为q1=(T-T1)W1c水
热水失热为 q2=(T2-T)W2c水
因此q0=q2-q1
综合以上四式可得热量计的热容量为
K=c水w2-(T2-T1)-W1(T-T1) /(T-T1)
式中 c水为水的比热。
若热量计本身所吸收的热量忽略不计，则（1）式可简化为
Δr H m＝Qp/n＝-cdvΔT/1000n
由上式可见，本实验的关键在于能否测得准确的温度值。
为获得准确的温度变化ΔT，除精细观察反应时的温度变化外, 还要对影响ΔT的因素进行校正。
其校正的方法是：在反应过程中，每隔30秒记录一次温度，然后以温度（T）对时间（t）做图，绘制T-t曲线。
三、实验设备及材料
仪器：保温杯热量计，精密温度计，容量瓶，量筒，洗瓶，玻璃棒，移液管，分析天，台秤，秒表。
药品：硫酸铜溶液(0.200 mol·L-1), 锌粉
四、实验步骤
1．c (CuSO4) = 0.200 mol·L-1 CuSO4溶液的配制
在电子天平上称取12.484 g CuSO4·5H2O 放入烧杯中，加入适量的蒸馏水使其全部溶解，然后转移至250mL容量瓶中。
用少量（每次约10mL）的蒸馏水将烧杯淋洗3次，将淋洗液全部倒入容量瓶中，最后加蒸馏水稀释至刻度。
塞紧容量瓶瓶塞，将其反复翻转10次以上，使其中溶液充分混匀。
2．热量计热容量的测定
（1）首先用台秤称量干燥的热量计（包括胶塞、温度计、搅拌棒）的重量，然后用量筒量取50 mL自来水加入其中，再称重，并记录两次称量的重量。
慢慢搅拌几分钟，待体系温度稳定后，记录此时的温度读数t1。
（2）另准备50 mL热水［约比热量计中的水高(20～25) ℃］，准确测定水的温度t2后，迅速倒入热量计中，盖好盖子并不断搅拌，同时注意升至最高点后，记录此时的温度读数t3。
3．锌与硫酸铜反应热效应的测定
（1）用50mL移液管吸取100.00mL 0.200mol·L-1CuSO4溶液，放入干燥的热量计中，盖好盖子，在不断搅拌的条件下，每隔20秒记录一次温度读数，至温度稳定时温度t4。
再记录5～8个温度读数。
（2）用台秤称取3g锌粉，加入热量计中，迅速盖紧盖子，与此同时开始记录时间及温度变化。
在不断搅拌的条件下，每隔20秒记录一
次温度读数。
至温度迅速上升时，可每隔10秒记录一次温度读数。
至温度升到最高点后，再记录3～4分钟的温度变化为止，该最高温度为t5。
五、数据记录
1.热量计热容量测定记录
室温：大气压力：
测温度t1:
测温度t2:
测温度t3:
2.锌与硫酸铜反应热效应的测定记录
3.热量计热容测定
冷水温度t1=
热水温度t2=
混合水温度t3=
热水降低温度t2-t3=
冷水升高温度t3-t1=
则热量计热容Cp=
4.锌与硫酸铜置换反应热△H的测定
硫酸铜溶液t4=
反应后溶液t5=
反应中升温△t= t5- t4=
溶液的体积V=
硫酸铜或生成铜的物质的量n=
热量计热容Cp=
设溶液的比热容近似水的比热容c=；溶液的密度近似水的密度ρ=1.0g/mL，则：
反应的热效应△H=
5.已知在恒压下，上述置换反应的焓变△H=-218.7kJ/mol。
计算实验相对误差并分析造成误差的原因。
六、思考题
1．实验中硫酸铜的浓度和体积要求比较精确，为什么锌粉只用台秤称量？
2.实验中哪些操作易产生误差应加以注意？。