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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
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:

n

V 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。在处理数据时可采用外推法,按图4—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,这样可较客观地反映出由反应热效应引起的真实温度变化值。

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,如图所示。将曲线AB和CD线段分别延长,再做垂线EF,与曲线交与G点,且使CEG和BFG所围二块面积相等,此时E和F 对应的T值之差即为校正后的温差ΔT。

图4–2 温度校准曲线

五、实验步骤

1.用台称称取3.0 g锌粉;(思考题1)

2.CuSO4溶液的配制:在电子天平上称取约5.0000 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100 mL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。(思考题2)(思考题3)(思考题4)

3.锌与硫酸铜反应热效应的测定:将配制好的CuSO4溶液全部倒入干燥、洁净的保温杯中(尽量

倒干净),塞好插有温度计和搅拌棒的瓶塞,调节温度计和搅拌棒的高度,使温度计的水银球全部浸入溶液中,但又不与搅拌棒和杯壁接触。旋转搅棒,不断搅拌溶液,每隔30秒记录一次温度,至溶液与量热器达到乎衡,温度保持恒定(约2分钟)。迅速向溶液中加入3.0 g锌粉,立即盖好盖子,仍不断搅拌,并继续每隔30秒记录一次温度,至温度上升到最高值后再继续测2分钟。记录记入下列表格中。(思考题5)(思考题6)(思考题7)(思考题8)(思考题9)(思考题10)

4.反应时间与温度的变化:

思考题1:为什么可以使用台秤进行称量?

思考题2:为什么要用电子天平?

思考题3:使用容量瓶前应该进行哪些准备工作?

思考题4:如果不小心加入太多水会带来什么影响?不分三次可以吗?

思考题5:为什么保温杯要保持干燥、洁净?

思考题6:没有把硫酸铜溶液倒干净会产生什么影响?

思考题7:温度计的水银球如果不小心跟保温杯壁接触会有什么后果?

思考题8:如果没有搅拌或者搅拌不均匀会有什么影响?

思考题9:如果温度没有达到恒定就加入锌粉可以吗?

思考题10:温度上升到最高值后为什么要再继续测2分钟呢?

答案1:由于锌粉要求过量,所以可以粗略称量;

答案2:由于反应焓变要根据溶质硫酸铜的物质的量来求算,所以要精确称量;

答案3:必须把容量瓶清洗干净并进行检漏;

答案4:如果加水太多可能会导致还没有把溶质完全转移进容量瓶就已经满了,而每次加少量水并分为三次转移可以把溶质尽量全部转移到容量瓶中;

答案5:为了不改变硫酸铜溶液的浓度和体积,否则会在计算时带来误差;

答案6:全部倒入跟少量剩余时反应前后的温差是不同的,所以会带来误差;

答案7:由于保温杯并非理想绝热材料,实际中杯壁的温度要比内部溶液的温度低,所以如果反应前后温度计水银球位置发生变化则会导致?T偏高或者偏低;

答案8:都会导致所测温度不准,?T误差大;

答案9:不可以,初始温度不准,?T误差大;

答案10:由于保温杯并非理想绝热材料,所以温度最高点要比理想偏低,所以可以采用外推法进行求算,故应该继续测量2分钟左右为宜。

六、存在的问题

1.保温杯没有保持干燥、洁净;

2.称量锌粉与五水硫酸铜时没有分清是否该精确称量;

3.没有等保温杯跟硫酸铜溶液达到热平衡就加入锌粉反应;

4.等要加入锌粉反应时却发现没有称量好;

5.加入锌粉时动作不够迅速;

6.温度计水银球没有完全插入液面下就进行读数;

七、深入讨论

八、测试题

测试题1:实验中所用的锌粉不必用电子天平称取()A. 正确;B. 错误;

测试题2:该实验对于硫酸铜溶液的浓度要求比较精确()A. 正确;B. 错误;

测试题3:保温杯可以不用保持干燥、洁净()A. 正确;B. 错误;

测试题4:对于ΔT的值,可以由反应前后的最低温度和最高温度的差值求得()A. 正确;B. 错误;

测试题5:温度计的水银球可以不必插入液面以下()A. 正确;B. 错误;

测试题6:采用外推法可以完全消除量热器热量损失造成的影响()A. 正确;B. 错误;

答案:1、A 2、A 3、B 4、B 5、B 6、B

燃烧热的测定简答题

1、在氧弹里加10ml蒸馏水起什么作用? 在燃烧过程中,当氧弹内存在微量空气时,N2的氧化会产生热效应。生成NO、NO2等,NO+NO2+H2O=HNO2,而后利用NaOH溶液对其滴定,以扣除N2燃烧引起的放热,若不加入蒸馏水,灰烬落在氧弹内较难清洗,加入水后灰烬落入水中,也便于氧弹清洗。2、在实验中,哪些为体系?哪些为环境?实验过程中有无热损耗,如何降低热损耗? 在本实验装置中,氧弹的内部是被测物质的燃烧空间,也就是燃烧反应体系。氧弹壳及环境恒温式量热计及内外筒内的水为环境。盛水桶、3000ml水(刚好可以淹没氧弹)和氧弹三部分组成了测量体系,测量体系与环境之间有热量的交换,因为理想的绝热条件是不可能达到的,同时影响热量的交换量大小的因素也比较多,与体系、环境的材质有关;与体系、环境的接触界面积大小有关;与体系、环境的温差有关。所以要定量准确地测量出体系与环境交换的热量是比较困难的。如果有净的热量交换的话,将会增大实验的测量误差。在本实验过程中,样品点火燃烧以后体系的温度肯定将高于环境的温度,体系将热传递给环境,因此就必须在样品点火燃烧以前使体系的温度低于环境的温度,使体系从环境处获得热量,并使体系获得的热量与传出的热量尽量抵消,这样测量的效果就相当于绝热体系的结果。 3、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? 无法避免体系与环境之间有热量的交换,就希望体系与环境之间交换的热量为零或尽可能的小。在本实验过程中,样品点火燃烧以后体系的温度肯定将高于环境的温度,体系将热传递给环境,因此就必须在样品点火燃烧以前使体系的温度低于环境的温度,使体系从环境处获得热量,并使体系获得的热量与传出的热量尽量抵消,这样测量的效果就相当于绝热体系的结果。根据称样量范围,升温变化应在1.5~2度之间,所以选择起始水温低于环境1度左右,以减少因未采用绝热式热量计而引起的热辐射误差。 4、欲测定液体样品的燃烧热,你能想出测定方法吗? 采用药用胶囊装取液体试样装入氧弹进行测量。(计算时扣除胶囊的燃烧热)。 采用脱脂棉吸附液体试样方法。(计算时扣除脱脂棉的燃烧热)。 思考题; 1.加入内筒中水的温度为什么要选择比外筒水温低?低多少合适?为什么? 2.在燃烧热测定实验中,哪些是体系?哪些是环境?有无热交换?这些热交换对实验结果有何影响? 3.在燃烧热测定的实验中,哪些因素容易造成实验误差?如何提高实验的准确度? ①检验多功能控制器数显读数是否稳定。熟习压片和氧弹装样操作,量热计安装注意探头不得碰弯,温度与温差的切换功能键钮,报时及灯闪烁提示功能等。

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:

反应热和焓变练习题

课时作业1反应热和焓变 一、选择题(每小题4分,共48分) 1.下列说法中,正确的是() A.在化学反应中发生物质变化的同时,不一定发生能量变化 B.ΔH>0表示放热反应,ΔH<0表示吸热反应 C.放热反应,使体系的温度升高;吸热反应,使体系的温度降低 D.生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时,ΔH<0 2.在一化学反应中,其产物的总能量为60kJ,如果该反应是放热反应,那么反应物的总能量应当是() A.50kJ B.20kJ C.30kJ D.80kJ 3.反应热是() A.专指化学反应过程中吸收的热量 B.特指1mol反应物燃烧时放出的热量 C.不论多少物质反应放出的热量都是反应热 D.热化学方程式中标注的“±××kJ/mol” 4.下列说法正确的是() A.反应热就是反应中放出的能量 B.在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 C.由C(s,石墨)===C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定D.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多 5.石墨和金刚石都是碳的单质,石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12g石墨完全转化为金刚石时,要吸收E kJ的能量,下列说法中正确的是() A.石墨不如金刚石稳定 B.金刚石不如石墨稳定 C.等质量的石墨和金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多 D.等质量的石墨和金刚石完全燃烧,石墨放出的能量多 6.已知在相同状况下,要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是() A.电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气,该反应是一个放出能量的反应 B.水分解产生氢气和氧气时放出能量 C.相同状况下,反应2SO2+O2===2SO3是一个放热反应,则反应2SO3===2SO2+O2

化学反应焓变的测定

化学反应焓变的测定 彭经天刘喆 摘要: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,化学反应热在化工生产上有着十分重要的意义,本文中设计了采用热量计,量筒等建议装置测定五水合硫酸铜与锌粉的反应热,结果表明:该实验方法测量反应热直观,实验易于操作,又便于观察的特点。 关键词:焓变;反应热;测定;硫酸铜;锌。 1 实验原理 本实验采取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中进行的化学反应是在绝热条件下进行的,即反应体系与环境不发生热传递。这样,从反应体系前后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。 在298.15K和标准状态下,1mol锌置换出硫酸铜溶液中的铜离子,放出218.7kj的热量。Cu2+(aq)+Zn(s)==Zn2+(aq)+Cu(s) ?rHm= —218.7kj/mol QP=(cm+CP)??T c→溶液比热(J/g/k) m→溶液的质量 Cp→热量计的热熔 热水失热=4.184(J/g/k)m(T2-T3) 冷水得热=4.184(J/g/k)m(T3-T1) 热量计得热=Cp(T3-T1) Cp=4.184(J/g/k)m(T2+T1-2T3)/(T3-T1) ?rHm (T)=-Qp?1/n 2 实验部分 2.1 试剂与仪器 试剂:CuSO4?5H2O(S) 5.0000g;Zn(S) 3.0000g;蒸馏水;热水; 仪器:精密温度计一支(0~50°C,分度值为0.1°C);分析天平; 保温杯;烧杯;量筒(50mL);秒表;橡皮圈;吸耳球;真空泵;容量瓶(100mL); 大烧杯;小烧杯。 2.2 实验 2.2.1 量热计热容Cp的测定 洗净并擦干用作热量计的保温杯,量筒量取50mL冷蒸馏水,置于量热计中;用手握住保温杯摇动,每隔30秒记录一次量热计中冷水的温度,边读边记,待温度稳定后用精密温度计测定冷蒸馏水温度,记下读书为T1;再用量筒量取50mL冷蒸馏水倒入大烧杯中,向大烧杯中倒入适量热水,把小烧杯放入大少杯中进行水浴加热10-15分钟,并用精密温度计随时测量小烧杯中蒸馏水温度的变化,直至小烧杯中蒸馏水温升高至T2,取出小烧杯,迅速将所的热蒸馏水倒入量热计与冷蒸馏水混合,塞紧量热计盖子,同时迅速插入精密温度

化学反应焓变的计算

《反应焓变的计算》 班级:姓名: 考点一、焓变的计算 例1、化学反应可视为旧键的断裂和新键形成的过程,化学键的键能是形成(或拆开)1mol 化学键时释放(或吸收)出的能量。已知白磷和P4O6 的分子结构如右图所示,现提供以下化学键的键能 (KJ·mol–1)P–P:198 P–O:360 O–O:498 则 反应P4(白磷)+ 3O2→P4O6的反应热△H为() A.+1638KJ·mol–1 B.–1638KJ·mol–1 C.+126KJ·mol–1 D.–126KJ·mol–1 考点二、盖斯定律 例2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式: Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H= ―24.8kJ/mol 3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H= ―47.2kJ/mol Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H= +640.5kJ/mol 写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式:___________________ 考点三、综合应用 例4、火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。 (1)反应的热化学方程式为。(2)又已知H2O(l) = H2O(g) ΔH= +44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。 (3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 一、当堂训练: 1.下列叙述正确的是( ) A.电能是二次能源 B.水力是二次能源C.天然气是二次能源 D. 水煤气是一次能源2.下列说法正确的是() A.物质发生化学变化都伴随着能量变化 B.任何反应中的能量变化都表现为热量变化C.伴有能量变化的物质变化都是化学变化 D.即使没有物质的变化,也可能有能量的变化 3.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列属于未来新能源标准的是() ①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能 A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧

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。

化学反应摩尔焓变的测定

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: 111000 1--??????-=????-=?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

高考化学专题强化练试题热化学方程式、反应焓变的计算

专题强化练(二) 热化学方程式、反应焓变的计算 1.已知热化学方程式2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 1=-571.6 kJ ·mol -1 ,则下列关于热化学方程式2H 2O(l)===2H 2(g)+O 2(g) ΔH 2的说法正确的是 ( ) A .热化学方程式中的系数表示分子数 B .该反应中ΔH 2>0 C .该反应中ΔH 2=-571.6 kJ ·mol -1 D .该反应与题述反应互为可逆反应 解析:选B 热化学方程式中的系数表示物质的物质的量,不表示分子数。该反应是2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 1=-571.6 kJ ·mol -1逆向进行的反应,其反应热ΔH 2=+571.6 kJ ·mol -1,但该反应与题述反应不互为可逆反应,因为二者的反应条件不同。 2.S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。 已知:①S(单斜,s)+O 2(g)===SO 2(g) ΔH 1=-297.16 kJ ·mol -1 ②S(正交,s)+O 2(g)===SO 2(g) ΔH 2=-296.83 kJ ·mol -1 ③S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH 3 下列说法正确的是 ( ) A .ΔH 3=+0.33 kJ ·mol -1 B .单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应 C .S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH 3<0,正交硫比单斜硫稳定 D .S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH 3>0,单斜硫比正交硫稳定 解析:选C 由已知,反应③=①-②,则由盖斯定律可得三个反应的焓变关系为ΔH 3=ΔH 1-ΔH 2=(-297.16 kJ ·mol -1)-(-296.83 kJ ·mol -1)=-0.33 kJ ·mol -1,故A 错;反应③焓变小于零,为放热反应,S(单斜)所含能量高于S(正交)所含能量,能量越低越稳定,所以正交硫比单斜硫稳定,故B 、D 错,C 正确。 3.已知下列热化学方程式: Fe 2O 3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO 2(g) ΔH =-24.8 kJ ·mol -1; Fe 2O 3(s)+13CO(g)===23Fe 3O 4(s)+13 CO 2(g) ΔH =-15.73 kJ ·mol -1; Fe 3O 4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO 2(g) ΔH =+640.4 kJ ·mol -1; 则14 g CO 气体还原足量FeO 固体得到Fe 单质和CO 2气体时对应的ΔH 约为 ( ) A .-218 kJ ·mol -1 B .-109 kJ ·mol -1 C .+218 kJ ·mol -1 D .+109 kJ ·mol -1

燃烧热的测定

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:2014333222 姓名:刘磊 指导老师:陈旭红 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: ΔH=ΔU+Δ(PV) Qp=Qv+ΔnRT 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为摩尔气体常数;T为反应时的热力学温度。 热量计的种类很多,本实验所用的氧弹热量计是一种环境恒温式的热量计。氧弹热量计测量装置如图1所示,图2是氧弹的剖面图。

第一节-化学反应与能量的变化:反应热、焓变-练习题

第一节化学反应与能量的变化1:反应热、焓变 一、选择题(每小题4分,每小题有1个正确选项,共44分) 1.已知一定条件下断裂或生成某些化学键的能量关系如下表: 断裂或生成的化学键能量数据断裂1 mol H2分子中的化学键吸收能量436 kJ 断裂1 mol Cl2分子中的化学键吸收能量243 kJ 断裂1 mol HCl分子中的化学键吸收能量431 kJ 对于反应:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g),下列说法正确的是() A.该反应的反应热ΔH>0 B.生成1 mol HCl时反应放热431 kJ C.氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固 D.相同条件下,氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量 2.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是() A.铝片与稀盐酸的反应 B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应 C.灼热的炭与CO2的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应 3.某反应的反应过程和能量变化如图所示,下列有关该反应的叙述 正确的是() A.该反应是吸热反应 B.反应物的总能量低于生成物的总能量 C.该反应的反应热ΔH<0 D.加入催化剂后反应放出的热量会减少 4.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=-a kJ·mol-1 已知:――→ b kJ·mol-1 键断裂 ――→ c kJ·mol-1 键断裂 (a、b、c均大于零) 下列说法不正确的是() A.反应物的总能量高于生成物的总能量 B.断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量大于断开2 mol H—I键所需能量 C.断开2 mol H—I键所需能量约为(c+b+a)kJ D.向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反应后放出的热量小于2a kJ 5.常温下,1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。根据表中信息判断下列说 共价键H—H F—F H—F H—Cl H—I E/(kJ·mol-1) 436 157 568 432 298 -- B.表中最稳定的共价键是H—F键 C.H2(g)―→2H(g)ΔH=+436 kJ·mol-1 D.H2(g)+F2(g)===2HF(g)ΔH=-25 kJ·mol-1 6.氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中,破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ,破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中,正确的是() A.Q1+Q2>Q3B.Q1+Q2>2Q3 C.Q1+Q20表示放热反应,ΔH<0表示吸热反应 C.ΔH的大小与热化学方程式中化学计量数无关 D.生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时,ΔH<0

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 22256372 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

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: n V 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);

焓变反应热习题

训练1焓变反应热 [基础过关] 一、放热反应和吸热反应 1.下列说法不正确的是( ) A.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化 B.对于ΔH>0的反应,反应物的能量小于生成物的能量 C.放热反应都不需要加热就能发生 D.吸热反应在一定条件(如常温、加热等)下也能发生 2.下列反应属于吸热反应的是( ) A.炭燃烧生成一氧化碳 B.中和反应 C.锌粒与稀硫酸反应制取H2 D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 3.下列变化一定为放热的化学反应的是( ) A.H2O(g)===H2O(l)放出44 kJ热量 B.ΔH>0的化学反应 C.形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应 D.能量变化如图所示的化学反应 二、反应热、焓变 4.下列说法中正确的是( ) A.焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 B.反应放热时,ΔH>0;反应吸热时,ΔH<0 C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓与生成物的总焓一定不同 D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓总是高于生成物的总焓 5.在相同条件下,下列两个反应放出的热量分别用ΔH1和ΔH2表示:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2 则( ) A.ΔH2>ΔH1B.ΔH1>ΔH2 C.ΔH1=ΔH2D.无法确定

6.科学家已获得了极具理论研究意义的N 4分子,其结构为正四面体(如图所示),与白磷分子相似。已知断裂1 mol N —N 键吸收193 kJ 热量,断裂1 mol N≡N 键吸收941 kJ 热量,则 ( ) A .N 4的熔点比P 4高 B .1 mol N 4气体转化为N 2时要吸收724 kJ 能量 C .N 4是N 2的同系物 D .1 mol N 4气体转化为N 2时要放出724 kJ 能量 三、热化学方程式 7.沼气是一种能源,它的主要成分是CH 4。 mol CH 4完全燃烧生成CO 2和液态水时放出445 kJ 的热量,则下列热化学方程式中正确的是 ( ) A .2CH 4(g)+4O 2(g)===2CO 2(g)+4H 2O(l) ΔH =+890 kJ·mol -1 B .CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =+890 kJ·mol -1 C .CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-890 kJ·mol -1 CH 4(g)+O 2(g)===1 2 CO 2(g)+H 2O(l) ΔH =-890 kJ·mol -1 8.由氢气和氧气反应生成1 mol 水蒸气放出 kJ 的热量,1 g 水蒸气转化为液态水放出 kJ 的热量,则下列热化学方程式书写正确的是 ( ) A .H 2(g)+1 2O 2(g)===H 2O(l) ΔH =- kJ·mol -1 B .H 2(g)+1 2O 2(g)===H 2O(l) ΔH =- kJ·mol -1 C .H 2(g)+1 2O 2(g)===H 2O(l) ΔH =+ kJ·mol -1 D .H 2(g)+1 2 O 2(g)===H 2O(g) ΔH =+ kJ·mol -1 9.根据热化学方程式:S(s)+O 2(g)===SO 2(g) ΔH =a kJ·mol -1 (a =-。分析下列说法,其中不正确的是 ( ) A .S(s)在O 2(g)中燃烧的反应是放热反应 B .S(g)+O 2(g)===SO 2(g) ΔH =b kJ·mol -1 ,则a >b C .1 mol SO 2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O 2(g)所具有的能量之和 D .16 g 固体硫在空气中充分燃烧,可吸收 kJ 的热量 [能力提升] 10.白磷与氧气可发生如下反应:P 4+5O 2===P 4O 10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分 别为 P -P :a kJ·mol -1 、P —O :b kJ·mol -1 、P===O :c kJ·mol -1 、O===O :d kJ·mol -1 。

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

化学反应焓变的测定2018

化学反应焓变的测定 预习与思考: 1.复习理论书上关于焓变的相关内容;复习移液管的使用方法。 2.思考并回答下列问题: ①实验中为何以 CuSO的物质的量计算摩尔反应焓变? 4 ②为什么锌粉用台秤称取,而 CuSO溶液用移液管准确量取? 4 ③为什么保温杯要保持干燥、洁净?

化学反应焓变的测定 一、实验目的 1. 了解测定化学反应焓变的原理和方法。 2. 进一步练习移液管的使用。 3. 了解简易量热器的构造。 二、实验原理 化学反应在恒温恒压下的反应热效应叫做恒压热效应Q p ,而反应体系的焓变ΔH 与Q p 在数值上相等,即p Q ΔH =,因此恒温恒压下化学反应的反应热就用ΔH 表示,对于放热反应ΔH 为“-”,对于放热反应ΔH 为“+”。 在298.15K 时,反应的标准摩尔反应焓变可由标准摩尔生成焓计算得到,即 θθ r m B f m.B ΔH (298.15K)=νΔH (298.15K) ∑。反应焓变也可以实验测定,测量方法很多,本实验采用保温杯和温度计作为简易量热计来测量。假设反应物在量热计(图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,那么反应热就只用于改变反应体系的温度。这样,从反应体系前后的温度变化、有关物质的质量、比热等物理量就可以计算出反应的焓变。 本实验是测定锌和硫酸铜溶液置换反应的焓变: Zn(s)+Cu 2+(aq)=Zn 2+(aq)+Cu(s) (1) )化(反应前后溶液的温度变—K ΔT ; C —溶液的比热容(kJ·kg -1·K -1); )溶液的体积(—3dm V -; ) 溶液的密度(—3dm kg -?ρ; )量(升溶液中溶质的物质的—mol V n ,以4CuSO 的物 质的量计。由于是稀溶液,用纯水的数据近似代替,则C=4.18kJ·kg -1·K -1, ρ=1.0Kg·dm -3 由于简易量热计并非严格地绝热,在反应液温度升高的同时,量热计的温度也相应升高,而计算时又忽略此项内容,故会造成温度差的误差。由(1)式可知,本实验的关键在于能否测得准确的温度值。为获得较为准确的ΔT ,除仔细 观察反应时的温度变化外, 还要对影响ΔT 的因素进行校正。其方法是:实验过程每隔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,如图2所示。将曲线AB 和CD 线段分别延长,再做垂线EF ,与曲线交与G 点,且使CEG 和BFG 所围二块面积相等,此时E 和F 对应的T 值之差即为校正后的温差ΔT 。这样可较客观地反映出由反应热效应引起的真实温度变化值。

高二A化学反应热焓变练习题份

反应热焓变 1.“焓”是指(??) A.物质所具有的能量? B.反应热的变化 C.化学键所具有的能量??? D.物质的一种化学性质 2.下列说法正确的是() A.焓变是一个物理量,符号为△H,单位为mol·L,可以测量; B.焓变就是反应热,在概念上二者没有区别; C.吸热反应中,吸收热量越多,则焓变越大; D.焓变△H只有大小,没有正负之分。 3.下列说法正确的是() A.不一定所有的化学反应都伴随能量变化。B.反应热都可以直接测量。 C.一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,ΔH为“-” D.一个化学反应中,生成物总键能大于反应物的总键能时,反应吸热,ΔH为“+” 4.关于化学反应的说法错误的是() A.如图所示的反应为放热反应 B.化学反应中有物质变化也有能量变化 C.需要加热的化学反应不一定是吸热反应 D.化学键断裂吸收能量,化学键生成放出能量5.下列说法正确的是() A.化学反应中的能量变化,都表现为热量变化B.物理变化过程中,也可能有热量的变化 C.ΔH的大小与反应时的温度、反应物的多少无关 D.放热反应中,任何一种反应物的能量一定大于任何一种生成物的能量 6.下列反应ΔH>0的是() A.炭燃烧生成一氧化碳B.铝热反应 C.锌粒与稀硫酸反应制取H2D.Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl反应 7下列变化中,属于吸热反应的是() ①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓H2SO4稀释④KClO3分解制O2⑤生石灰跟水反应生成熟石灰⑥CaCO3高温分解⑦CO2+C2CO⑧Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合⑨C+H2O(g)CO+H2⑩Al与盐酸反应A.①②④⑥⑦⑧⑨B.②④⑥⑦⑧⑨ C.①③④⑤⑥⑧⑩D.①②④⑧⑨ 8.反应C(石墨) C(金刚石)是吸热反应,由此可知 A、石墨比金刚石更稳定 B、1mol金刚石的能量比1mol石墨的能量低 C、1mol金刚石的总键能比1mol石墨的总监能高 D、金刚石和石墨不能相互转化 9.下列说法正确的是() A.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化 B.个别化学反应与能量变化无关 C.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应D.放热反应在常温下一定能进行 10.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是() A.生成物总能量一定低于反应物总能量 B.酒精可用作燃料,说明酒精燃烧是释放能量的反应 C.干冰气化需要吸收大量的热,这个变化是吸热反应 D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 11.下列变化一定是放热的化学反应是() A.H2O(g)===H2O(l)ΔH=-44.0kJ·mol- 1B.2HI(g)===H2(g)+I2(g) C.形成化学键时共放出能量 862kJ的化学反应 D.能量变化如图所示的化学反 应 12.对于放热反应2H2(g)+ O2(g)===2H2O(l),下列说法正确的是() A.生成物H2O所具有的总焓高于反应物H2和O2所具有的总焓 B.反应物H2和O2所具有的总焓高于生成物H2O 所具有的总焓 C.反应物H2和O2所具有的总焓等于生成物H2O 所具有的总焓 D.反应物H2和O2比生成物H2O稳定 13.下列对化学反应的认识错误的是() A.有化学键破坏的一定是化学反应B.会产生新的物质 C.可能会引起物质状态的变化D.一定伴随着能量的变化 14.对于一个放热反应,已知产物的总能量为 70KJ,那么反应物的总能量可能是() A、20KJ B、30KJ C、70KJ D、80KJ 15.下列过程中,需要吸收能量的是() A、H+H=H2 B、H+Cl=HCl C、I2→I+I D、

燃烧焓的测定实验原理[实验二燃烧焓的测定]

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。取A、B两点之间垂直于横坐标的距离的中点O作平行 于横坐标的直线交曲线于M点,通过M点作垂线ab,然后将CA线 和DB线外延长交ab线于E和F两点。则F点与E点的温差.即为 校正后的温度升高值△T。 图2-1(a)绝热较差时的雷诺图图2-1(b)绝热良好时的雷诺图 有时量热计绝热情况良好,热漏小,但由于搅拌不断引进少量能量,使燃烧后最高点不出现,如图图2-1(b)所示,这时仍可按相 同原理校正。 三、仪器和试剂 氧弹热量计1台套;氧气钢瓶1个(附减压阀和充气皿);苯甲酸(标准物质);萘;2000ml容量瓶;引燃镍丝;压片机;剪刀。 四、实验步骤 1.热量计水当量的测定

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