有机物燃烧焓的测定

实验名称实验一燃烧焓的测定一、实验目的：1.用氧弹量热计测定奈的摩尔燃烧焓；2.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。

二、实验原理：1.有机物B的燃烧焓∆c H mΘ(B,T)是指在1mol指定相态的B物质在温度T和恒压（pΘ）条件完全放出的热量（Q p）,其值与以B为反应物（γB=1）的燃烧反应的标准摩尔反应焓变∆c H mΘ相等。

若此燃烧反应系统中的气体均可视为理想气体，则有下列关系：Q p=Q V+∆nRT（式1）∆c H mΘ=∆r U mΘ+RT∑V B(g) （式2）2.量热计（包括氧弹，内桶，搅拌器和温度感应器等）的热力学能变化∆U量热计可表示为：∆U=∆c U B+∆c U引燃丝+∆U量热计=0 （式3）若已知物质的量、等容燃烧热值及燃烧前后系统温度的变化T，则上式可表示为：m B Q V,B+lQ l+K∆T=0（式4）式中，m B为样品的质量（g）；Q V,B为样品的等容燃烧热值（J∙g-1）；l为燃烧掉的引燃丝的长度（cm）；Q l为引燃丝的燃烧热值（J∙cm-1）；K为量热计系统的热容量；∆T为修正后的内桶中水的真实温差（K）。

本实验先用已知Δc Hθm（苯甲酸，298.15K）= -3226.7 kJ/mol 来测定量热计的热容量K，之后再重复实验，测定未知样品萘的摩尔燃烧焓。

其中用到的引燃丝的燃烧热值Q l = -6.699 J/cm。

由于量热计无法做到完全绝热，因此燃烧前后温度差的测量值须经雷诺温度校正图校正。

3.雷诺温度校正图雷诺温度校正图三、实验仪器、试剂仪器：氧弹量热计（一台）、压片机（一台）、万用表（一只）、贝克曼温度计（一支）、0℃-100℃的温度计（一支）、点燃丝、1000ml容量瓶（一只）、氧气钢瓶及减压阀（一只）试剂：萘（A.R.）、苯甲酸（A.R.）实验装置图：图1、氧弹式量热计原理构造结构图四、实验步骤1.热容量K的测定2.萘的恒容燃烧值测定称取0.6g左右的萘，实验步骤同上。

实验一燃烧热（焓）的测定一、实验目的：1、了解氧弹量热法的实验原理，掌握燃烧焓的测量技术。

2、学会雷诺校正图的校正方法，掌握Qp与Qv的关系。

3、分析产生误差的原因二、实验原理：燃烧焓是热化学中重要的基本数据，它是指单位物质的量的物质与氧气完全燃烧生成规定的燃烧产物时的反应焓（变）。

所谓规定的燃烧产物是指C变成CO2（气）、H变成H2O（液）、S变成SO2（气）、N变成N2（气）、Cl变成HCl水溶液等。

例如，甲烷在298K时的标准摩尔燃烧焓为：CH4（g）+2O2（g）→ CO2（g）+2H2O(l)= -890.31kJ·mol-1对于燃烧焓的测定来源于量热实验，所依据的是热力学公式：(推导)是反应在恒压条件下测量的恒压热。

对于燃烧反应，实验要在恒容容器中进行，所测量的是反应的恒容热。

由于和的测量条件不同，需按下式进行换算：(推导)式中为气体产物与气体反应物的物质的量之差，R为摩尔气体常数，T为反应的热力学温度。

本实验是利用量热计来测定萘（C10H8）的燃烧热，所测得的是恒容热。

量热计测量的原理是将一定量的待测物质在氧弹中完全燃烧，燃烧时放出的热量使量热计的温度升高，通过测量燃烧反应前后此温度的变化值，就可以计算出该样品的。

其计算式为：式中m为待测物质的质量，为待测物质的恒容热，为点火丝的恒容热（本实验使用的是镍铬合金丝，其=3240 J·g-1）；为点火丝的质量；为样品燃烧前后量热计温度的变化值；C为量热计的热容量，它是指量热计（包括量热计中的水）温度升高单位温度时所吸收的热量。

通常用已知的物质标定量热计热容量C，一般采用高纯度的苯甲酸作为标准物质（其恒容热=26460J·g-1）。

当已知量热计热容量C之后，就可以利用上式通过实验测定其它物质的恒容热。

燃烧过程中量热计温度随时间变化的曲线如下图中的曲线abcd所示。

其中ab段表示实验前期，b点相当于开始燃烧之点；bc段相当于燃烧反应期；cd段则为后期。

燃烧焓的测定实验报告燃烧焓的测定实验报告引言：燃烧焓是热力学中的一个重要概念，用于描述物质燃烧过程中释放或吸收的热量。

本实验旨在通过测定某种物质的燃烧焓，探究其燃烧特性，并进一步了解燃烧过程中的能量变化。

实验方法：1. 实验器材准备：实验室内，准备好量热器、点火器、天平等实验器材。

2. 实验样品准备：选择某种常见有机物质作为实验样品，如甲醇、乙醇等。

将样品称量并记录质量。

3. 燃烧装置搭建：将量热器放置在三脚架上，将实验样品放在量热器内，使其与空气完全接触。

4. 实验操作：点燃实验样品，观察燃烧过程，并记录燃烧时间。

5. 数据处理：根据实验数据计算得出燃烧焓。

实验结果与讨论：通过实验操作，我们成功测定了某种有机物质的燃烧焓。

在实验过程中，我们观察到实验样品在点燃后燃烧迅速进行，释放出明亮的火焰和大量的热量。

燃烧过程中，我们使用量热器测量了温度的变化，并利用计算公式计算出了燃烧焓。

在实验中，我们注意到燃烧焓的测定受到多种因素的影响。

首先，燃烧过程中需要充分供氧，以保证燃烧反应的进行。

其次，实验样品的质量和燃烧时间对燃烧焓的测定也有一定的影响。

因此，在实验操作中需要注意控制这些因素，以提高实验结果的准确性。

燃烧焓的测定结果可以用于评估物质的燃烧特性。

不同物质的燃烧焓差异较大，这与其分子结构和化学键的强度有关。

通过测定燃烧焓，我们可以了解物质在燃烧过程中的能量变化，进而推断其燃烧产物和反应路径。

实验中，我们还发现了一些有趣的现象。

例如，在实验样品完全燃烧后，我们观察到量热器内的温度明显上升，这说明了燃烧过程中释放的大量热量。

此外，我们还观察到了燃烧过程中产生的一些气体，如二氧化碳和水蒸气。

这些现象都与燃烧反应的特点密切相关。

总结：通过本次实验，我们成功测定了某种有机物质的燃烧焓，并了解了燃烧过程中的能量变化。

燃烧焓的测定对于研究物质的燃烧特性和能量转化具有重要意义。

通过进一步的实验研究，我们可以探索更多物质的燃烧焓，并深入理解燃烧反应的机理和热力学性质。

燃烧焓的测定实验原理[实验二燃烧焓的测定]实验二燃烧焓的测定一、目的要求1.学会用氧弹热量计测定萘的燃烧焓。

2.了解氧弹热量计的原理、构造及使用方法。

3.进一步明确恒容燃烧焓与恒压燃烧焓之间的区别和联系。

4.学会雷诺图解法，校正温度改变值。

二、实验原理1.摩尔物质完全氧化时产生的焓称为燃烧焓。

所谓完全氧化是指C变为CO2(气)，H变为H2O(液)，S变为SO2(气)，N变为N2(气)，金属如银等都成为游离状态。

通常测定物质的燃烧焓，是用氧弹热量计，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的附近的温度升高，但整个量热计(连同样品、助燃物、水、气、弹体、搅拌物等)可以看作是等容绝热系统，其热力学能变△U＝0。

△U由4个部分组成：样品在氧弹中等容燃烧产生的△U1，引燃物质燃烧产生的△U2，微量氮气氧化形成硝酸的能变△U3(极少，可忽略)，量热计自身的能变△U4。

于是△U＝△U1＋△U2＋△U3＋△U4＝0，该式还可写成如下更实用的式子，即W样Qv/M+(l·Q镍丝+mQ棉纱)+0+(W 水C水+C计)△T(1)测量介质在燃烧前后温度的变化值，就可计算出该样品的恒容燃烧焓。

一般燃烧焓是指恒压燃烧焓Qp,Qp值可由算得Qp=△H=△U1+p·△V=Qv+p·△V对理想气体而言，Qp=Qv+△n·R·T这样，测得QV后，再由反应前后气态物质的量的变化，就可算出恒压燃烧焓Qp为了保证样品完全燃烧，氧弹中充以25~30大气压的氧气作为氧化剂。

氧弹放置在装有2000ml水的不锈钢水桶中，水桶外是空气隔热层，再外面是温度恒定的水夹套，样品在氧弹中进行燃烧(见图2－2和2－3)。

但是，要使体系完全绝热还无法办到，环境和体系间总会有一定的热交换，因此，实测的温度变化值与恒容完全绝热体系的温度变化△T存在偏差，必须加以校正。

可采用雷诺作图法校正温度变化值，将实验测量的体系温度与时间数据作图，得曲线CAMBD，见图2－1(a)，在样品燃烧之前，由于体系被搅动做功和微弱吸热(环境比体系温度高)体系温度随时间微弱升高，见CA线段，A点为样品点火时体系的温度，点火时，样品燃烧放出的热量使体系温度升高，达到最高点B，见AB线段，随后由于体系微弱放热(此时体系比环境温度高)，温度随时间微弱下降，见线段BD。

实验1:燃烧热(焓)的测定一、实验目的：1、用恒温式热量计测定萘的燃烧焓；2、明确燃烧焓的定义，了解恒压燃烧焓与恒容燃烧焓的差别；3、了解恒温式热量计中主要部分的作用，掌握恒温式热量计的实验技术；4、学会雷诺图解法，校正温度改变值；二、实验基本原理：燃烧焓是指1mol物质在等温、等压下与氧进行完全氧化反应时的焓变。

完全氧化即指如碳被氧化成CO2(气)，氢被氧化成H2O（液），硫被氧化成SO2（气）根据热力学第一定律，物质在定体积燃烧时，体系不对外作体积功，则燃烧热等于体系内能的变化，即：(1.1)本实验当中就是利用燃烧产生的热与环境内能改变的原理进行设计，即体系热=环境热（式中QV为恒容燃烧热，ΔU为体系内能的变化值。

）设体系的恒容热容为C V，则若将n mol 被测物质置于充氧的氧弹中使其完全燃烧。

燃烧时放出的热量使体系温度升高ΔT，即可根据下式计算实际放出的热量：(1.2)则恒容摩尔燃烧热QV.m 可用下式计算：(1.3)将实验中测得的恒容燃烧热代入热力学基本关系式，可求得恒压燃烧热 Qp： Qp =ΔH =ΔU +Δ(pV) = Q V + pΔV (1.4)（式中ΔH 为反应的焓变，p 为反应压力，ΔV 为反应前后体积的变化。

）由于凝聚相与气相相比，其体积可忽略不计，则ΔV 可近似为反应前后气体物质的体积变化。

设反应前后气态的摩尔数变化为Δn，并设气体为理想气体，则 pΔV=ΔnRT (1.5)则： Q p = Q V +ΔnRT (1.6)反应热效应的数值与温度有关，燃烧热也如此。

其与温度的关系为：(1.7)（式中ΔCp 为燃烧反应产物与反应物的恒压热容差，是温度的函数。

）通常，温度对热效应影响不大。

在较小的温度范围内，可将反应的热效应看着与温度无关的常数。

从上面的讨论可知，测量物质的燃烧热，关键是准确测量物质燃烧时引起的温度升高值ΔT，然而ΔT 的准确度除了与测量温度计有关外，还与其他许多因素有关，如热传导、蒸发、对流和辐射等引起的热交换，搅拌器搅拌时所产生的机械热。

实验2 燃烧焓的测定【实验目的】1． 掌握数显氧弹式热量计测定燃烧焓的热力学原理； 2． 了解数显氧弹式热量计的构造并掌握其使用方法。

【实验原理】物质标准摩尔燃烧焓燃烧焓是指在温度和标准状态下，由1 mol 指定相态的物质与氧气完全氧化的等压反应热，记为∆c H m (B,T )。

在适当条件下，很多有机物都能在氧气中迅速地完全氧化，因此可利用燃烧法快速准确地测定其燃烧焓。

测定装置：氧弹式热量计，如图2.1（介 绍氧弹式热量计结构，待测物燃烧处，等容绝热系统）。

因在氧弹式热量计中被测物质在定容下燃烧，因此测得的为Q V ，即∆c U m 。

但根据∆c H m (B ,T )=∆c U m (B ,T )+ ∆pV 若视为理想气体(∆PV ＝∑B νB(g )RT )，并忽略压力对∆c H m (B ,T )影响，则:∆c H m (B ,T )=∆c U m (B ,T )+ ∑B νB(g )RT ( 2.1)∆c U m (B ,T )测定原理：整个热量计可看做一个等容绝热系统，故∆U ＝0。

∆U 由四部分组成：○1样品在氧气中等容燃烧的∆c U (B)；○2引燃丝燃烧的∆c U 。

○3氧弹中微量氮气氧化成硝酸的∆f U (HNO 3) ，即等容生成热力学能；○4热量计（包括氧弹，内桶，搅拌器和温度感应器等）的∆U （热力计）。

因此：∆U=∆c U (B)+ ∆c U (引燃丝)+∆f U (HNO 3)+ ∆U (热量计)＝0∆f U (HNO 3)相对于∆c U (B)极小，而且氧弹中的微量氮气可通过反复充氧加以排除，因此∆f U (HNO 3)可忽略不计，上式则变为：∆U=∆c U (B)+ ∆c U (引燃丝)+ ∆U (热量计)＝0 更实用的形式：m （B ）·Q v (B) + m 2Q 2 + C ∆T = 0(2.2)实验测得能当量C 后，根上式计算Q v (B)，进而换算为∆c U m (B,T)（除以M B ）。

有机物燃烧焓的测定数据处理有机物燃烧焓的测定数据处理一、实验目的1.了解燃烧热的概念及测定原理。

2.掌握氧弹热量计的使用方法和操作技术。

3.学会用雷诺图解法处理燃烧热数据。

二、实验原理燃烧热是指在25℃、101kPa下，1mol纯净物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。

本实验采用氧弹热量计测定有机物的燃烧热。

氧弹热量计的主要部件为氧弹，它是一个耐压钢瓶，内部装有一定量的水和氧气，以及电火花点火装置。

实验时，将一定质量的样品放入氧弹内，通入氧气，然后通过电火花点燃样品，使其完全燃烧。

燃烧产生的热量传递给水，使水温升高。

根据水的比热容和温度变化，可以计算出样品燃烧所产生的热量。

三、实验步骤1.准备样品：用电子天平称取一定质量的样品，记录质量m。

2.安装氧弹：将氧弹放置在热量计上，连接好点火线、氧气瓶和水箱。

3.通氧气：打开氧气瓶阀门，使氧气通入氧弹，直到压力达到3.0MPa。

4.点火：关闭氧气瓶阀门，按下点火按钮，点燃样品。

5.燃烧：观察氧弹内的火焰，确保样品完全燃烧。

燃烧结束后，关闭点火线。

6.冷却：等待氧弹冷却至室温，打开氧弹取出样品残渣。

7.测量水温：用温度计测量水箱中水的初始温度T1和最终温度T2。

8.数据记录：记录实验过程中的所有数据。

四、数据处理1.计算燃烧热：根据水的比热容、质量和温度变化，计算样品燃烧所产生的热量Q。

公式如下：Q = m × c × (T2 - T1)其中，m为水的质量，c为水的比热容（4.18J/g·℃），T2为最终水温，T1为初始水温。

2. 计算样品的摩尔燃烧热：根据样品的质量和摩尔质量，计算样品的摩尔数n。

公式如下：n = m / M其中，m为样品质量，M为样品的摩尔质量。

然后，根据摩尔数和燃烧热Q，计算样品的摩尔燃烧热ΔH。

公式如下：ΔH = -Q / n3. 雷诺图解法处理数据：以1/T为横坐标，以lnθ为纵坐标，绘制雷诺图。

燃烧焓的测定实验报告燃烧焓的测定实验报告引言•燃烧焓是指物质完全燃烧时所释放的热量，是燃烧反应的重要性质之一。

•本实验旨在通过测量燃烧反应的温度变化，并结合相关计算，确定甲烷的燃烧焓。

实验方法1.预先称取一定质量的甲烷气体，并充分混合气体。

2.将混合气体注入燃烧装置燃烧室中，并点燃。

3.同时记录开始时和结束时的温度，并用温度计定期测量燃烧室内的温度。

4.待燃烧完全结束后，关闭火源。

实验结果•初始温度：25°C•终止温度：85°C•燃烧时间：10分钟•初始压强：1 atm•甲烷燃烧产生的水蒸气质量： g•参考焦卡尔定律，计算甲烷气体的燃烧焓。

数据处理根据理想气体状态方程：PV=nRT 1. 计算燃烧时甲烷气体的体积： - 温度转换为开尔文：初始温度25°C = 298K，终止温度85°C= 358K - 气体体积计算：V=nRT/P - 转化为标准状态：$V = V (273/298) (1/1) = V $2.计算甲烷的摩尔数：–初始摩尔数：n1=P1V1/RT1–终止摩尔数：n2=P2V2/RT2–平均摩尔数：n=(n1+n2)/23.计算燃烧焓：–燃烧反应释放的热量：q=mcΔT–燃烧焓：ΔH=q/n结果与讨论根据以上计算，得出以下结果： - 燃烧时甲烷气体的体积：$V = V $ - 初始摩尔数：n1=P1V1/RT1 - 终止摩尔数：n2=P2V2/RT2 -平均摩尔数：n=(n1+n2)/2 - 燃烧反应释放的热量：q=mcΔT -燃烧焓：ΔH=q/n本实验测得甲烷燃烧焓为XXX J/mol。

实验中可能存在一些误差，如测量温度的不准确、燃烧不完全等。

为提高测量的准确性，可采取多次重复实验并取平均值。

结论通过实验测定并计算，本实验得出了甲烷的燃烧焓为XXX J/mol。

这一结果对于进一步研究相关燃烧反应的热力学性质具有重要意义。

通过改进实验方法和减小误差，可以进一步提高实验结果的准确性。

实验二燃烧焓的测定一、实验目的：1、使用弹式量热计测定萘的燃烧焓。

2、明确燃烧焓的定义，了解恒压燃烧焓与恒容燃烧焓的差别及相互关系。

2、了解量热计的原理和构造，掌握其使用方法。

3、掌握贝克曼温度计的使用方法。

4、学会用雷诺图解法校正温度变化。

二、预习要求：1、明确燃烧热的定义，了解测定燃烧热的意义。

2、了解氧弹式量热计的原理和使用。

熟悉温差测定仪的使用。

3、明确所测定的温差为什么要进行雷诺图校正。

3、了解氧气钢瓶的使用及注意事项。

三、实验原理：燃烧热的定义是：一摩尔的物质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CO2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：燃烧热可在恒容或恒压情况下测定。

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：Q p=Q v + Δn(RT) (2.1)或ΔH= ΔU+ Δn(RT) (2.2)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。

本实验通过测定萘的恒容燃烧热，然后再计算出萘的恒压燃烧ΔH。

在实验中用压力为2.5~3Mpa的氧气作为氧化剂。

用氧弹量热计进行实验时，在量热计与环境没有热交换的情况下，实验时保持水桶中水量一定，可写出如下的热量平蘅式：-Q v×a - q×b+ 5.98c = C卡×△T(2.3)式中：Q v—被测物质的定容热值，J/g；a—被被测物质的质量g；q—引火丝的热值，J/g(铁丝为-6694J/g)b—烧掉了的引火丝质量，g；5.98—硝酸生成热为-59831J/mol，当用0.100mol/lNaOH滴定生成的硝酸时，每毫升相当于-5.98J（由于此项结果对Q V的影响甚微，所以常省去不做）；c—滴定生成的硝酸时，耗用0.100mol/lNaOH的毫升数；C卡为量热卡计的热容J/K；△T—与环境无热交换时的真实温差。

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。

4. 理解氧弹式量热计的测量原理。

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m c H ∆。

根据热力学的定义，反应的焓变等于恒压过程的热效应，所以，某物质的燃烧焓m c H ∆也即是该物质燃烧反应的恒压热效应m p Q ,。

但是，有机物的燃烧反应都有气体参与，且反应前后气体的量通常会变化，因此，测量过程中不易控制反应燃烧为恒压或等压过程。

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v Q 即燃烧反应的热力学能变m c 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m c H ∆和m c U ∆的关系为：RT g n U H m c m c )(∆+∆=∆ 或 RT g n Q Q m v m p )(,,∆== （1）式中，T 为反应温度(K )；m c H ∆为摩尔燃烧焓(J·mol -1)；m c U ∆为摩尔燃烧热力学能变(J·mol -1)；)(g n ∆为燃烧反应后各气体物质的量之差。

通过实验测得m v Q , (J·mol -1)值，根据上式就可计算出m p Q , (J·mol -1)，即燃烧焓的值m c H ∆。

本实验是用氧弹式量热计进行萘的燃烧焓的测定。

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 ，单位为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 ，单位为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)T (T K )]T (T ).w c [(C m q Mm Q 1212m w m b am 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，常用已知燃烧热值Q v 的苯甲酸来测定。