燃燒熱的測定實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一、實(shí)驗(yàn)名稱：燃燒熱的測定二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、明確燃燒焓的定義，了解恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的區(qū)別。2、通過測定萘的燃燒熱，掌握有關(guān)熱化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般知識和技術(shù)。3、掌握氧彈量熱計(jì)的原理、構(gòu)造及使用方法。4、了解、掌握高壓鋼瓶的有關(guān)知識并能正確使用。5、學(xué)會雷諾圖解法校正溫度改變值。三、實(shí)驗(yàn)原理在恒容條件下測得的燃燒熱稱為恒容燃燒熱(Qv),其值等于這個過程的內(nèi)能變化(ΔU)

Qv=–MCVΔT/m

在恒壓條件下測得的燃燒熱稱為恒壓燃燒熱(Qp),其值等于這個過程的熱焓變化(ΔH)

Qp

=Q+ΔnRT

在略去體系與環(huán)境的熱交換的前提下，體系的熱平衡關(guān)系為

Qv=–M[(WC水+C體系)ΔT–QaLa

–QbLb]/m

令k=WC水+C體系，則

Qv=–M(kΔT–QaLa–QbLb)/M

其中：M為燃燒物質(zhì)的摩爾質(zhì)量；m為燃燒物質(zhì)的質(zhì)量；Qv為物質(zhì)的定容燃燒熱；ΔT為燃燒反應(yīng)前后體系的真實(shí)差；W為水的質(zhì)量；C為水的比熱容；C體系為量熱計(jì)的水氧彈,水桶,貝克曼溫度計(jì),攪拌器的熱容；Qa、Qb分別為燃燒絲,棉線容；La,Lb分別為燃燒絲,棉線的長度。

在已知苯甲酸燃燒熱值的情況下，我們通過實(shí)驗(yàn)可測出k的大小，用同樣的方法我們就可以測出萘的燃燒熱值Qv。儀器熱容的求法是用已知燃燒焓的物質(zhì)(如本實(shí)驗(yàn)用苯甲酸)，放在量熱計(jì)中燃燒，測其始、末溫度，經(jīng)雷諾校正后，按上式即可求出C。雷諾校正：消除體系與環(huán)境間存在熱交換造成的對體系溫度變化的影響。方法：將燃燒前后歷次觀察的溫度對時間作圖，聯(lián)成FHDG線如圖4-1或者圖4-2。圖中H相當(dāng)于開始燃燒之點(diǎn)，D點(diǎn)為觀察到最高溫度讀數(shù)點(diǎn)，將H所對應(yīng)的溫度T1，D所對應(yīng)的溫度T2，計(jì)算其平均溫度，過Ｔ點(diǎn)作橫坐標(biāo)的平行線，交FHDG線于一點(diǎn)，過該點(diǎn)作橫坐標(biāo)的垂線a,然后將FH線和GD線外延交a線于A、C兩點(diǎn),A點(diǎn)與C點(diǎn)所表示的溫度差即為欲求溫度的升高?T。圖中AA’表示由環(huán)境輻射進(jìn)來的熱量和攪拌引進(jìn)的能量而造成卡計(jì)溫度的升高，必須扣除之。CC’表示卡計(jì)向環(huán)境輻射出熱量和攪拌而造成卡計(jì)溫度的降低，因此，需要加上，由此可見，AC兩點(diǎn)的溫度差是客觀地表示了由于樣品燃燒使卡計(jì)溫度升高的數(shù)值四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理：熱量計(jì)的水當(dāng)量的測定相關(guān)數(shù)據(jù)：名稱鐵絲棉線苯甲酸燃燒熱質(zhì)量/gQa=－6688a1=0.0125Qb=－16720b1=0.0105Q1=－26460W1＝1.0211作出苯甲酸燃燒的雷諾校正圖，由圖中得出燃燒前后溫度升高T1＝（28.12-25.59）℃=2.53求熱量計(jì)的水當(dāng)量C計(jì)：（＝1g/cm3，C水＝4.184J/g℃）C計(jì)=（－Q1W1－Qaa1－Qbb1）－3000C=1/2.53×(26460×1.0211＋6688×0.0125＋16720×0.0105)－3000×1×4.184=-1770.392J/g℃萘的燃燒熱的測定相關(guān)數(shù)據(jù)：名稱鐵絲棉線萘質(zhì)量/ga2=0.0114b2=0.0095W2＝0.6415萘燃燒的雷諾校正圖，由圖中得出燃燒前后溫度升高T2＝（28.48-26.02）℃=2.462．求萘的恒容燃燒熱Qv(kJmol-1)Qv=1/n2[－Qaa2－Qbb2－(3000C水+C計(jì))T=1/(0.6415/128.18)×[6688×0.0114＋16720×0.0095－(3000×1×4.184-1770.392)×2.46]Jmol-1=-5248232.09Jmol-1=－5248.232kJmol-1五、討論思考如何由萘的恒容燃燒熱Qv(kJmol-1)，求萘的恒壓燃燒熱Qp(kJmol-1)，Qv與Qp的關(guān)系式中n是何含義，n=?答：QP,m

=QV,m

+

∑vB

(

g

)RT=QV

+ΔnRT;n是指反應(yīng)前后，生成物與反應(yīng)物中氣體的物質(zhì)的量的差值。該實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是什么？從結(jié)果看，你做得如何？答：關(guān)鍵是：藥品的量合適、壓片松緊合適、雷諾溫度校正。通過查表得，Qp(萘，25℃)=-5153.8kJ/mol，實(shí)驗(yàn)求得Qp=-5253.187kJ/mol相對誤差=（5253.187-5153.8）/