燃烧热、中和热的测定

题 目： 燃烧热的测定

学院名称： 化学与环境工程学院

专 业： 化学工程与工艺

班 级： 14化工2

学 号： **********

* 名： **

指导老师： ***

二〇一六 年 十一 月

目录

一 目的要求、实验原理 ········· 3~4页

二 仪器试剂、实验步骤 ········· 5~6页

三 数据处理、结果讨论 ········· 6~9页

四 其他 ·········9~10页

燃烧热的测定

关键词：燃烧热、雷诺温度校正图

一 目的要求

1、掌握燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系；

2、熟悉热量计中主要部件的原理和作用，掌握氧弹热量计的实验技术；

3、用氧弹热量计测定苯甲酸和蔗糖的燃烧热；

4、学会雷诺图解法校正温度改变值。

二 基本原理

1、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为燃烧热。所谓完全氧化，对燃烧产物有明确规定。如有机化合物中的碳氧化成一氧化碳不能认为是完全氧化，只有氧化成二氧化碳才是完全氧化。

燃烧热的测定，除了有其实际应用价值外，还可以用于求算化合物的生成热、键能等。

量热法是热力学的一种基本实验方法。在恒容或恒压条件下可以分别测得恒容燃烧热Qv和恒压燃烧热Qp。由热力学第一定律可知，Qv等于体积内能变化ΔU；Qp等于其焓变ΔH。若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：

中和热的测定

一、 实验目的

1．掌握中和热的测定方法；

2．通过中和热的测定，计算弱酸的离解热。

二、实验原理

一摩尔的一元强酸溶液与一摩尔的一元强碱溶液混合时，所产生的热效应是不随着酸或碱的种类而改变的，因为这里所研究的体系中各组分是全部电离的。因此，热化学方程式可用离子方程式表示：

H＋+OH＝＝H20 ΔH中和＝一57．36kJ·mol－1

上式可作为强酸与强碱中和反应的通式。由此还可以看出，这一类中和反应与酸的阴离子或碱的阳离子并无关系。

若以强碱(NaOH)中和弱酸(CH3COOH)时，则与上述强酸、强碱的中和反应不同。因为在中和反应之前，首先是弱酸进行解离，其反应为：

CH3COOH ＝ H＋+CH3COO— ΔH解离

H＋+OH＝＝H20 ΔH中和

总反应：CH3COOH+OH—＝H20+CH3COO— ΔH

由此可见，ΔH是弱酸与强碱中和反应总的热效应，它包括中和热和解离热两部分。根据盖斯定律可知，如果测得这一反应中的热效应ΔH以及ΔH中和，就可以通过计算求出弱酸的解离热ΔH解离。

三、仪器和试剂

数字式贝克曼温度计; 杜瓦瓶; 量筒; 秒表； 双路可跟踪直流稳定电源； 浓度各为1.0mol的NaOH、HCI和CH3COOH溶液。

四、操作步骤

1、实验准备

清洗仪器。打开数字式贝克曼温度计，预热5分钟。调节基温选择按钮至20~C，按下温度/温差按键，使表盘显示温差读数(精确至0．001℃)。打开直流稳压电源，调节电压10.0V。连接稳压直流电源与量热计。

2．量热计常数的测定

用量筒量取500ml蒸馏水注入用净布或滤纸擦净的杜瓦瓶中，轻轻塞紧瓶塞。接通电源，调节旋钮记下10.0V时电流读数。均匀搅拌4分钟。然后，切断电源，每分钟记录一次贝克曼温度计的读数，记录10分钟。读第10个数的同时，接通电源，并连续记录温度。在通电过程中，电流、电压必须保持恒定(随时观察电流表与电压表，若有变化必须马上调节到原来指定值)。记录电流、电压值。通电4分钟后，停止通电。继续搅拌及每隔一分钟记录一次水温，测量10分钟为止。用作图法确定由通电而引起的温度变化ΔT1。按上述操作方法重复两次，取其平均值。

内容提要：本实验利用氧弹式热量计，以苯甲酸为标准物，测量物质燃烧时系统温度随时间的变化曲线，经过雷诺校正和相关计算，得到16.3℃，102.20 kPa下，热量计的水当量为 ，进而得到蔗糖的燃烧热为 ，与文献值比较误差为-0.6 %。对实验的讨论给出了可能引起误差的原因，并说明了雷诺校正的原理及意义。

1 引言（略）

2 实验部分

2.1 仪器和药品

GR 3500Ⅱ型氧弹式热量计，氧气钢瓶，压片机，SWC-Ⅱ D型温差测量仪，RF-K1型控制箱，数字万用表，秒表，分析天平（万分之一），电子天平（百分之一），研钵，容量瓶（1000 mL，2000 mL）。

镍丝，棉线，苯甲酸（分析纯），蔗糖（分析纯）。

2.2 实验步骤

2.2.1 水当量的测量

取一段镍丝，称量其质量m1，紧缠于氧弹两电极上。取一段棉线，称量其质量m2。称取约1.0 g研磨过的苯甲酸，用专用压片机压片。用棉线绑住压片，称量总质量m3后置于燃烧皿中，棉线两端缠绕在镍丝上。

旋紧氧弹盖，充入约1 MPa氧气，随即放气。重复三次，最后充入1.0 MPa氧气。用数字万用表测得两电极间的电阻为12~15 Ω，符合要求。将氧弹放入热量器中。

从实验室中的水箱内取3000.0 mL水加入热量器内筒，关上热量器盖，插入温差测量仪探头，启动控制箱开始搅拌。待水温稳定上升后，将温差测量仪采零，开始计时，每隔30 s记录一次温差。10 min后点火，每15 s记录一次温差。待温差基本保持不变后停止计时。

停止搅拌，取出温差测量仪探头，打开盖子，取出氧弹，泄去废气，打开氧弹，取出剩余镍丝并称量其质量m4。

2.2.2 蔗糖燃烧热的测量

擦干氧弹内外壁和热量器内筒，清理燃烧皿中的残渣。用2.2.1所述方法测量蔗糖的温差-时间变化曲线，进而计算燃烧热。

物理化学实验 燃烧热的测定 2017年10月12日

燃烧热的测定

Ⅰ 实验目的

1、掌握燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系；

2、熟悉热量计中主要部分的原理和作用，掌握氧弹热量计的实验技术；

3、用氧弹热量计测定苯甲酸和萘的燃烧热；

4、学会雷诺图解法校正温度改变值。

Ⅱ 实验原理

1、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。燃烧热的测定，除了有其实际应用价值外，还可以用于求算化合物的生成热、键能等。

量热法是热力学的一种基本实验方法。在恒容或恒压条件下可以分别测得恒容燃烧热QV和恒压燃烧热Qp。由热力学第一定律可知，QV等于体积内能变化U；Qp等于其焓变H。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：

Qp = QV + nRT

2、氧弹热量计

氧弹热量计的基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧后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 ，则测量介质在燃烧前后体系温度的变化值，就可求算该样品的恒容燃烧热。其关系式如下：

TCCWqbQMwJV)(水水样

Ⅲ 仪器 试剂

氧弹量热计 1套 万用表 1个

数字式精密温差测量仪 1台 案秤 1台

氧气钢瓶 1只 秒表 1个

氧气减压阀 1只 分析天平 1台

压片机 1台 引燃专用镍铬丝

塑料桶 1个 苯甲酸

剪刀 1把 萘

Ⅳ 实验装置图