化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的測定(精)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)實驗七 化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的測定一、實驗?zāi)康模?、學(xué)會測定化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的一般原理和方法，測定鋅與硫酸銅反應(yīng)的熱效應(yīng)。2、學(xué)習(xí)準(zhǔn)確濃度溶液的配制方法。3、掌握利用外推法校正溫度改變值的作圖方法。二、實驗原理對一化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)生成物的溫度與反應(yīng)物的溫度相同，且在反應(yīng)過程中除膨脹功以外不做其它功時，該化學(xué)反應(yīng)所吸收或放出的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)。若反應(yīng)是在恒壓條件下進(jìn)行的，則反應(yīng)的熱效應(yīng)稱為恒壓熱效應(yīng)Qp，且此熱效應(yīng)全部增加體系的焓（H），所以有H = Qp 式中H為該反應(yīng)的焓

2、變。對于放熱反應(yīng)rHm為負(fù)值，對于吸熱反應(yīng)rHm為正值。例如，在恒壓條件下，1mol鋅置換硫酸銅溶液中的銅離子時，放出216.8 kJ的熱量，即Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu rHm=216.8 kJmol-1測定化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的基本原理是能量守恒定律，即反應(yīng)所放出的熱量促使反應(yīng)體系溫度的升高。因此，對上面的反應(yīng)，其熱效應(yīng)與溶液的質(zhì)量（m）、溶液的比熱（c）和反應(yīng)前后體系溫度的變化（T ）有如下關(guān)系Qp = - (cmT+KT) 式中K為熱量計的熱容量，即熱量計本身每升溫1度所吸收的熱量。由溶液的密度（d）和體積（V）可得溶液的質(zhì)量，即m=dV 若上述反應(yīng)以每摩爾鋅置換銅離子時

3、所放出的熱量（千焦）來表示，綜合以上三式，可得rHmQp/n-1/1000n(cdv+K)T （1） 式中 n為V毫升溶液中的物質(zhì)的量。熱量計的熱容量可由如下方法求得：在熱量計中首先加入溫度為T1、重量為W1的冷水、再加入溫度為T2、重量為W2的熱水，二者混合后，水溫為T，則熱量計得熱為 q0=(T-T1)K 冷水得熱為 q1=(T-T1)W1c水 熱水失熱為 q2=(T2-T)W2c水 因此 q0=q2-q1 綜合以上四式可得熱量計的熱容量為K=c水w2-(T2-T1)-W1(T-T1) /(T-T1)式中 c水為水的比熱。若熱量計本身所吸收的熱量忽略不計，則（1）式可簡化為rHmQp/n-

4、cdvT/1000n由上式可見，本實驗的關(guān)鍵在于能否測得準(zhǔn)確的溫度值。為獲得準(zhǔn)確的溫度變化T，除精細(xì)觀察反應(yīng)時的溫度變化外, 還要對影響T的因素進(jìn)行校正。其校正的方法是：在反應(yīng)過程中，每隔30秒記錄一次溫度，然后以溫度（T）對時間（t）做圖，繪制T-t曲線。三、實驗設(shè)備及材料 1、儀器：熱量計； 容量瓶；量筒；洗瓶；玻璃棒；電爐；移液管；硫酸紙 分析天平；臺秤；秒表。2、藥品：硫酸銅 鋅粉 四、實驗步驟 1、c (CuSO4) = 0.200 molL-1 CuSO4溶液的配制在電子天平上稱取12.484 g CuSO45H2O 放入燒杯中，加入適量的蒸餾水使其全部溶解，然后轉(zhuǎn)移至250mL容

5、量瓶中。用少量（每次約10mL）的蒸餾水將燒杯淋洗3次，將淋洗液全部倒入容量瓶中，最后加蒸餾水稀釋至刻度。塞緊容量瓶瓶塞，將其反復(fù)翻轉(zhuǎn)10次以上，使其中溶液充分混勻。2、熱量計熱容量的測定（1）首先用臺秤稱量干燥的熱量計（包括膠塞、溫度計、攪拌棒）的重量，然后用量筒量取50 mL自來水加入其中，再稱重，并記錄兩次稱量的重量。慢慢攪拌幾分鐘，待體系溫度穩(wěn)定后，記錄此時的溫度讀數(shù)T1。（2）另準(zhǔn)備50 mL熱水約比熱量計中的水高(2025) ，準(zhǔn)確測定水的溫度T2后，迅速倒入熱量計中，蓋好蓋子并不斷攪拌，同時注意升至最高點后，記錄此時的溫度讀數(shù)T。 3、鋅與硫酸銅反應(yīng)熱效應(yīng)的測定（1）用50mL移液管吸取100.00mL 0.200molL-1 CuSO4溶液，放入干燥的熱量計中，蓋好蓋子，在不斷攪拌的條件下，每隔30秒記錄一次溫度讀數(shù)，至溫度穩(wěn)定時。再記錄58個溫度讀數(shù)。（2）用臺秤稱取3g鋅粉，加入熱量計中，迅速蓋緊蓋子，與此同時開始記錄時間及