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化学反应中的焓变与反应热的实验测定在化学反应中，焓变与反应热是评估反应热力学性质的重要参数。
通过实验测定反应热，我们可以深入了解化学反应的能量变化和化学键的稳定性。
本文将介绍化学反应中焓变与反应热的实验测定方法。
一、实验方法介绍在实验测定焓变和反应热时，我们常常采用燃烧实验法或者热化学法。
其中燃烧实验法适用于能够燃烧的反应物，而热化学法则广泛适用于其他类型的反应。
燃烧实验法的基本步骤如下：1. 搭建一个密闭的反应容器，在容器内放入已知质量的反应物，并且确定反应物和容器的初始温度。
2. 使用点火器点燃反应物，观察反应过程，并且记录反应前后容器的温度变化。
3. 根据温度变化以及溶液特性和反应物的质量，计算反应热。
热化学实验法则包含以下几个步骤：1. 确定反应物的摩尔数和反应物溶液的浓度。
2. 将反应物溶液装入两个热化学容器中，其中一个容器加热至一定温度并保持稳定。
3. 在实验装置中将两个容器的反应物混合，观察反应过程，并记录温度变化。
4. 根据温度变化以及溶液特性和反应物摩尔数，计算反应热。
二、实验注意事项在进行焓变与反应热的实验测定过程中，需要注意以下几点：1. 实验环境：保持实验室内温度稳定，避免外部热源对实验结果的影响。
2. 仪器准确性：使用准确的温度计和天平等仪器，确保实验数据的准确性。
3. 实验容器：选择合适的实验容器，确保容器的密封性和热传导性。
4. 反应物的摩尔比例：确定反应物的摩尔比例，确保反应过程的完全进行。
三、实验数据处理与结果分析在实验的数据处理过程中，可以利用焓变的定律进行计算，其中最常用的是Hess定律和Kirchhoff定律。
Hess定律用于不同反应物组合而成的化学反应热的计算。
根据Hess 定律，反应焓等于反应物焓变的代数和。
通过测量不同反应过程中的热量变化，我们可以根据Hess定律计算出要研究的反应物的焓变。
Kirchhoff定律用于计算化学反应在不同温度下的反应焓变。
反应焓变的测定实验流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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化学反应摩尔焓变的测定化学反应摩尔焓变的测定【实验目的】（1）了解测定化学反应焓变的原理和方法；（2）巩固电子（电光分析）天平的正确使用和容量瓶、移液管的正确使用，巩固准确浓度溶液的配制；（3）学习用作图外推法处理实验数据。
【实验原理】化学反应总是伴随着能量变化。
若在恒压不做非体积功条件下，化学反应的热效应成为等压热效应。
在化学热力学中用焓变Δr H m 来表示。
放热反应的Δr H m 为负值，吸热反应Δr H m 为正值。
测定反应热效应的实验方法很多。
本实验是在绝热条件下使反应物在简易量热计中反应。
量热计中溶液温度升高的同时也使量热计的温度相应提高。
本实验中锌粉和硫酸铜溶液的反应，说明热效应的测定过程为：Zn+CuSO 4→ZnSO 4+Cu该反应是放热反应。
测定时，先在量热计中放入稍过量的锌粉和已知浓度和体积的硫酸铜溶液。
随着反应的进行，不时地记录溶液温度变化。
当温度不再升高，并且开始下降时，说明反应结束。
使用量热计测定反应热效应，首先要知道量热计的热容，即量热计温度升高1K 所需要的热量。
因为在量热计中进行的化学反应所产生的热量，可以使量热计的温度升高，所以在测定反应焓变之前必须先确定所用量热计的热容，否则Δr H m 测定值会偏低。
因此在恒压下反应产生的热效应或焓变，应为：Δr H m=±[ΔT ·C ·V ·ρ·（n l ）+ΔT ·C ′·（nl ）] （1）式中，Δr H m 为化学反应的摩尔焓变，kJ/mol ；ΔT 为反应前后溶液温度的变化，K ；C 为溶液的比热容，J/（g ·K ）；V 为溶液的体积，cm 3；ρ为溶液的密度，g/cm 3；n 为体积为V （cm3）的溶液中溶质的物质的量，mol ；C ′为量热计的热容，J/K ；±表示反应是放热，还是吸热。
量热计的热容的测定方法根据提供能量的方式不同，一般可分为化学方法和物理方法两种。
实验⼗四化学反应焓变的测定实验⼗四化学反应焓变的测定⼀、教学要求：1. 了解测定化学反应焓变的原理和⽅法；2. 熟悉台秤、温度计和秒表的正确使⽤;3. 学习数据测量，记录、整理，计算等⽅法;⼆、预习内容1. 复习《⽆机及分析化学》有关热⼒学部分的知识要点；2. 锌与硫酸铜的置换反应；3. 常⽤仪器：台天平、电⼦天平、温度计以及容量瓶的使⽤⽅法；三、基本操作1. 台天平以及电⼦天平的使⽤；2. 温度计及秒表的使⽤；3. 容量瓶的使⽤；四、实验原理化学反应过程中，除了发⽣物质的变化外，还有能量的变化，这种能量变化表现为反应热效应，⽽化学反应通常是在恒压的条件下进⾏的，此反应热效应叫做等压热效应。
化学反应的等压热效应Q p 等于化学反应的摩尔反应焓变△r H m （放热反应为负值，吸热反应为正值）。
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 m θ表⽰。
反应热效应的测量⽅法很多，本实验采⽤普通的保温杯和精密温度计作为简易量热计来测量。
假设反应物在量热计(图4-1)中进⾏的化学反应是在绝热条件下进⾏的，即反应体系(量热计)与环境不发⽣热量传递。
这样，从反应体系前后的温度变化和量热器的热容及有关物质的质量和⽐热容等，就可以按(1)式计算出反应的热效应。
本实验是1.温度计2.搅棒3.胶塞4.保温杯5.CuSO 4溶液图 4-1 保温杯式简易量热计装置以锌粉和硫酸铜溶液发⽣置换反应：在298.15K 和标准状态下，1mol 锌置换硫酸铜溶液中的铜离⼦，放出218.7kJ 的热量。
)()()()(22aq Zn s Cu aq Cu s Zn +++=+ 17.218-?-=?m o l kJ H m r θ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：nV c T T H m r 1)(-=?ρ（1）式中：m r H ? —— 反应的焓变(kJ·mol -1)； T ? —— 反应前后溶液的温度变化(K)；c —— 溶液的热容(J·g -1·K -1)(取4.18)；V——溶液的体积(mL)；——溶液的密度(g·mL-1)(近似以1.00计);n——溶液中溶质的物质的量;由于此系统⾮严格地绝热，在反应液温度升⾼的同时，量热计的温度也相应提⾼，⽽计算时⼜忽略此项内容，故会造成温差的偏差。
目录实验一化学反应摩尔焓变的测定 (1)实验二氧化还原反应与电化学 (9)实验三醋酸解离度和解离常数的测定 (18)实验四自来水硬度的测定 (23)实验五聚乙烯醇甲醛反应制备胶水 (27)实验一化学反应摩尔焓变的测定一、实验目的1．了解测定反应的摩尔焓变的原理和方法；2．学习称量、溶液配制和移取的基本操作；3．学习实验数据的作图法处理。
二、实验原理化学反应通常是在恒压条件下进行的，反应的热效应一般指的就是恒压热效应q p 。
化学热力学中反应的摩尔焓变 r H m数值上等于q p，因此，通常可用量热的方法测定反应的摩尔焓变。
对于一般溶液反应（放热反应）的摩尔焓变，可用简易量热计测定。
该量热器采用玻璃保温杯制成，并附有数显温度计（可精确读至0.10C）,以电磁搅拌来混合溶液。
本实验测定C U SO4溶液与锌粉反应的摩尔焓变：C U2+(aq)+Zn(s)=Cu(s)+Zn2+(aq)为了使反应完全，使用过量的锌粉。
设法使反应（C U SO4溶液和锌粉）在绝热条件下，于量热计中发生反应，即反应系统不与量热计外的环境发生热交换，这样，量热计及其盛装物质的温度就会改变。
从反应系统前后温度变化及有关物质的热容，就可以计算中出该反应系统放出的热量。
但由于量热计并非严格绝热，在实验时间内，量热计不可避免地会与环境发生少量热交换；采用作图外推的方法（参见实验图1.2）,可适当地消除这一影响。
若不考虑量热计吸收的热量,则反应放出的热量等于系统中溶液吸收的热量:q p=m s c s∆T=V sρs c s∆T式中q p——反应中溶液吸收的热量，J；m s——反应后溶液的质量，g；c s——反应后溶液的体积，j·g-1·K-1；V s——反应后溶液的体积，ml；ρs——反应后溶液的密度，g·mL-1。
设反应前溶液中C u SO4的物质的量为nmol，则反应的摩尔焓变以kJ·mol-1计为∆r H m=－V sρs c s∆T/100n (1.1)设反应前后溶液的体积不变，则n=c(C u SO4) ·V s/1000式中c(C u SO4)为反应前溶液中C u SO4的浓度，mol·L-1。
实验1 化学反应摩尔焓变的测定一. 实验目的1. 了解测定化学反应摩尔焓变的原理和方法；2. 学习物质称量、溶液配制和溶液移取等基本操作；3. 学习外推法处理实验数据的原理和方法。
二. 背景知识及实验原理化学反应过程中，除物质发生变化外，还伴有能量变化。
这种能量变化通常表现为化学反应的热效应（简称为化学反应热）。
化学反应通常是在等温、等压、不做非体积功的条件下进行的，此时反应热效应亦称作等压热效应，用Q p表示。
化学反应的等压热效应（Q p）在数值上等于化学反应的摩尔反应焓变（△r H m）（热力学规定放热反应为负值，吸热反应为正值）。
在标准状态下，化学反应的摩尔反应焓变称为化学反应的标准摩尔焓变，用△r H mθ表示。
化学反应焓变或化学反应热效应的测定原理是：在绝热条件下（反应系统不与量热计外的环境发生热量交换），使反应物仅在量热计中发生反应，并使量热计及其内物质的温度发生改变。
通过反应系统在反应前后的温度变化，以及有关物质的质量和比热，可以计算出反应的热效应值。
实验中溶液反应的焓变值测定采用如图1所示的简易量热计进行测定，通过测定CuSO4溶液与Zn粉的反应进行焓变值的获取。
图1保温杯式量热计CuSO4溶液与Zn粉的反应式为：Cu2+(aq) + Zn(s) = Cu(s) + Zn2+(aq)由于该反应速率较快，且能进行得相当完全。
实验中若使用过量Zn粉，则CuSO4溶液中Cu2+可认为完全转化为Cu。
系统中反应放出的热量等于溶液所吸收的热量。
在简易量热计中，反应后溶液所吸收的热量为：Q p =m • c• ∆T =V • ρ• c • ∆T式中： m —反应后溶液的质量（g ）；c —反应后溶液的质量热容（J • g -1•K -1）∆T —为反应前后溶液的温度之差（K ），经温度计测量后由作图外推法确定； V —反应后溶液的体积（mL ）ρ—反应后溶液的密度（g •m L -1）设反应前溶液中CuSO 4的物质的量为n mol ，则反应的焓变为：1110001--••∆•••-=•∆••-=∆mol kJ n T c V mol J n T c m H ρ (1) 设反应前后溶液的体积不变，则 mol V c n CuSO 10004•= 式中，C CuSO4——反应前溶液中CuSO 4的浓度(mol •.L -1)将上式代入式（1）中，可得1144100011000--•∆••-=•••∆•••-=∆mol kJ c T c mol kJ V c T c V H CuSO CuSO ρρ (2)由于此系统非严格绝热体系，因而在反应液温度升高的同时，量热计的温度也相应提高，而计算时忽略此项内容，故会造成温差的偏差。
化学反应焓变的测定摘要：化学反应都伴随着能量的转移，而焓变就是能量转移的重要表现形式。
因此，化学反应焓变的测定就成为我们学习化学知识、掌握化学反应原理、控制反应进行程度的重要手段。
本次实验利用常见的保温杯等装置简易测定了Zn与CuSO4的化学反应焓变。
结果表明：该实验测量效果好，操作简洁，易于观察实验现象关键词：焓变；测定；Zn;CuSO4;保温杯；温度计化学反应焓变的测定化学反应过程中，除了发生物质的变化外，常伴有能量的变化，这种能量变化表现为反应热效率，而恒压条件下的反应热效应叫做等压热效应。
在标准状态下的焓变成为化学反应的标准焓变。
本实验采用普通保温杯和精密温度计作为简易量热计来测量。
在298.15K和标准条件下，1mol锌置换硫酸铜中的铜离子，放出218.7J的热量。
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu △r Hm=-218.7KJ/mol有溶液反应前后的温度变化，可求得上述反应的焓变。
考虑到热量计的热容，则反应放出的热量Qp等于系统中溶液吸收的热量与热量计吸收的热量之和：Qp=(c.m+Cp) △Tc--------溶液的比热容（取4.18）m--------溶液的质量（近似等于溶剂的质量）Cp-------热量计的热容（J/K），是使热量计温度升高1K所需要的热量。
确定热量计热容的方法是：在热量计中加入一定质量m，温度为T1的冷水，再加入相同质量温度为T2的热水，测定混合后水的最高温度T3.已知水的比热容为4.184J/g/k.设热量计的热容为Cp，则热水失热=4.184KJ/g/k×m(T2-T3)冷水得热=4.184KJ/g/k×m（T3-T1）热量计得热=Cp(T3-T1)因为热水失热与冷水得热之差等于热量计得热，所以，热量计的热容为：Cp=4.184J/g/k×m(T2+T1-T3)/(T3-T1)最后根据△rHm(T)=-Qp.1/n n---溶液中溶质的物质的量一．实验原理：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu二．实验仪器：分析天平，台秤，容量瓶，烧杯，量筒，精密温度仪，保温杯，表面皿，长颈漏斗，漏斗架，布氏漏斗，吸滤瓶，真空泵，水浴锅，石棉网，电炉。
实验1 化学反应摩尔焓变的测定
一. 实验目的
1. 了解测定化学反应摩尔焓变的原理和方法；
2. 学习物质称量、溶液配制和溶液移取等基本操作；
3. 学习外推法处理实验数据的原理和方法。
二. 背景知识及实验原理
化学反应过程中，除物质发生变化外，还伴有能量变化。
这种能量变化通常表现为化学反应的热效应（简称为化学反应热）。
化学反应通常是在等温、等压、不做非体积功的条件下进行的，此时反应热效应亦称作等压热效应，用Q p表示。
化学反应的等压热效应（Q p）在数值上等于化学反应的摩尔反应焓变（△r H m）（热力学规定放热反应为负值，吸热反应为正值）。
在标准状态下，化学反应的摩尔反应焓变称为化学反应的标准摩尔焓变，用△r H mθ表示。
化学反应焓变或化学反应热效应的测定原理是：在绝热条件下（反应系统不与量热计外的环境发生热量交换），使反应物仅在量热计中发生反应，并使量热计及其内物质的温度发生改变。
通过反应系统在反应前后的温度变化，以及有关物质的质量和比热，可以计算出反应的热效应值。
实验中溶液反应的焓变值测定采用如图1所示的简易量热计进行测定，通过测定CuSO4溶液与Zn粉的反应进行焓变值的获取。
图1保温杯式量热计
CuSO4溶液与Zn粉的反应式为：
Cu2+(aq) + Zn(s) = Cu(s) + Zn2+(aq)
由于该反应速率较快，且能进行得相当完全。
实验中若使用过量Zn粉，则CuSO4溶液中Cu2+可认为完全转化为Cu。
系统中反应放出的热量等于溶液所吸收的热量。
在简易量热计中，反应后溶液所吸收的热量为：
Q p =m • c• ∆T =V • ρ• c • ∆T
式中： m —反应后溶液的质量（g ）；
c —反应后溶液的质量热容（J • g -1•K -1）
∆T —为反应前后溶液的温度之差（K ），经温度计测量后由作图外推法确定； V —反应后溶液的体积（mL ）
ρ—反应后溶液的密度（g •m L -1）
设反应前溶液中CuSO 4的物质的量为n mol ，则反应的焓变为：
1110001--•
•∆•••-=•∆••-=∆mol kJ n T c V mol J n T c m H ρ (1) 设反应前后溶液的体积不变，则 mol V c n CuSO 10004•
= 式中，C CuSO4——反应前溶液中CuSO 4的浓度(mol •.L -1)
将上式代入式（1）中，可得
114
4100011000
--•∆••-=•••∆•••-=∆mol kJ c T c mol kJ V c T c V H CuSO CuSO ρρ (2)
由于此系统非严格绝热体系，因而在反应液温度升高的同时，量热计的温度也相应提高，而计算时忽略此项内容，故会造成温差的偏差。
故在处理数据时可采用外推法，按图2中虚线外推至反应开始的时间，图解求得反应系统的最大温升值T ，这样则可较客观地反映出由反应热效应引起的真实温度变化值。
在图2中，线段bc 表明量热计热量散失的程度。
考虑到散热从反应一开始就发生，因此应将该线段延长，使与反应开始时的纵坐标相交于d 点。
图中ddˊ所示的纵坐标值，即为外推法补偿的由热量散失造成的温度差。
为获得准确的外推值，温度下降后的实验点应足够多。
T 2与T 1的差值即为所求的∆T 。
图2 温度校准曲线
三. 实验仪器和药品
1. 仪器
电子天平、烧杯（100mL）、试管、滴管、移液管(50mL)、容量瓶(250mL)、洗瓶、玻璃棒、滤纸、精密温度计（0～50℃，具有0.1℃分度）、放大镜、秒表、量热计（杯口橡皮塞中开一个插温度计的孔，搅拌方式可采用磁力搅拌器或手握保温杯震荡）。
2. 药品
硫酸铜（CuSO4·5H2O，固体、分析纯）、锌粉（化学纯）、硫化钠（Na2S，0.1mol ·L-1）。
四. 实验内容与操作
1.配制硫酸铜溶液
计算配制250mL 0.200 mol• L-1 CuSO4溶液所需CuSO4·5H2O的质量（要求三位有效数字），并在电子天平上称取所需的CuSO4·5H2O晶体。
然后将其倒入烧杯中，加入少量去离子水，用玻璃棒搅拌，待硫酸铜完全溶解后，将该溶液沿玻璃棒注入洁净的250mL容量瓶中；再用少量去离子水淋洗烧杯和玻璃棒数次，连同洗涤液一起注入容量瓶中，最后加水至刻度。
旋紧瓶塞，将瓶内溶液混合均匀。
2.化学反应焓变的测定
(1) 称取3g锌粉。
(2) 洗净并擦干用作量热计的保温杯。
用移液管移取100mL配制好的硫酸铜溶液于量热计中。
同时注意调节量热计中温度计安插的高度，使其水银球能浸入溶液中，又不触及容器底部。
将洁净干燥的搅拌子放入量热计中，然后盖上量热计盖子。
(3) 采用磁力搅拌器进行搅拌。
用秒表每隔30s记录一次读数。
直至溶液与量热计达到热平衡，而温度保持恒定（约需2min）。
(4) 迅速往溶液中加入称好的锌粉，并立即盖紧量热计的盖子。
同时记录开始反应的时间，继续不断摇荡或搅拌，并每隔15－20s记录一次读数（应读至0.01℃，第二位小数是估计值）；为了便于观察温度计读数，可使用放大镜。
直至温度上升到最高温度读数后，再每隔30s继续测定5～6min。
(5) 实验结束后，打开量热计的盖子，注意动作不宜过猛，要边旋转边慢慢打开，以免将温度计折断。
(6) 取少量反应后的澄清溶液置于一试管中，观察溶液的颜色（蓝色是否消失），随后加入1～2滴0.1mol·l-1Na2S溶液，看是否有黑色沉淀物产生，以此检验Zn与CuSO4溶液反应进行的程度。
五. 数据处理
1. 数据记录
室温： K ；
CuSO 4·5H 2O 晶体的质量O H CuSO m 245⋅： g ；
CuSO 4溶液的浓度⋅4CuSO c ： mol • L -1；
CuSO 4溶液的温度：________K ；
V mL 溶液中CuSO 4的物质的量（或生成铜的物质的量）n ：_________ mol ； 温度随实验时间的变化：
2.数据处理：
用作图纸作图或电脑绘图，横坐标表示时间，每隔20s 用1cm ；纵坐标表示温度，每度用1cm 。
求出T ∆。
计算结果：从曲线上测得的∆T________K 。
3.反应焓变实验值的求算与实验误差计算
(1) 根据式(1)或式(2)计算反应的焓变，反应后溶液的比热容c ，可近似地用水的比热容代替，为4.18 J •g -1•K -1
反应后溶液的密度ρ可取为1.03g •m L -1，量热计自身所吸收的热量可忽略不计。
计算结果：生成1mol 铜所放出的热量∆H 实验值 _________ kJ•mol -1
(2)计算实验的百分误差，并分析产生误差的原因。
误差计算公式如下：
百分误差（%）＝％－理论值理论值
实验值100⨯∆∆∆H H H
式中，理论指H ∆ ＝ -217.23kJ •mol -1
计算结果：百分误差 ________ %。
六. 注意事项
1. 硫酸铜称量要精确；
2. 锌粉加入要迅速，立即塞紧塞子；
3. 计时、计温要准确；
4. 采用外推法求T ∆，以减少误差。
七. 思考题
1. 配制250mL 的0.100mol·L -1CuSO 4溶液的方法和操作时的注意事项有哪些？计算所需CuSO 4·5H 2O 晶体的质量。
2. 根据298.15K 时单质和水合离子的标准摩尔生成焓的数值，计算本实验反应的标准摩尔焓变，并用∆r H Θ (298.15)估算本实验的∆T (K)。
3. 所用的量热计是否允许有残留的水滴？为什么？
4. 为什么不取反应物混合后溶液的最高温度与刚混合时的温度之差，作为实验中测定的∆T 数值，而要采用作图外推的方法求得？作图与外推中有哪些应注意之处？。
