物化实验—燃烧热的测定~.docxVIP

实验2 燃烧热的测定 实验日期：2013-3-30 提交报告日期：2013-4-2 1 引言 1.1实验目 熟悉氧弹式量热计的原理、构造及使用方法。 明确恒压燃烧热于亨榕燃烧热的差别及相互关系。 掌握温差测量的实验原理和技术。 学会雷诺图解法校正温度改变值。 1.2实验原理 燃烧热是指1 mol物质完全燃烧时所放出的热量。在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热 QV ，即这个过程的内能变化 ΔcUm 。在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热 Qp ，即这个过程的热焓变化 ΔcHm 。若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理，有：Qp=QV+ ΔnRT 式中：T为反应温度，K；Δn为反应前后产物与反应物种气体物质的的量之差；R为摩尔气体常数。 通过实验测出 QV 值，根据上式就可以计算出 Qp 值，即燃烧热的值。 我们采用氧弹式量热计测量燃烧热。外水套恒温，内水桶与外水套之间以空气隔热。内水桶连同其中的氧弹、测温器件，搅拌器和水编辑四构成了一个绝热体系。 氧弹式量热计的基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧的能量使得氧弹本身的解质和量热及有关附件的温度升高。测量介质在燃烧前后的变化值，就可求算该样品的恒容燃烧热。mMrQv=K·?T-Qv棉线·m棉线-Qv点火丝·m点火丝 县燃烧已知燃烧热的物质（苯甲酸），标定仪器常数K，在燃烧未知物质（萘），便可由上式求出未知物的恒容摩尔燃烧热，再由上上式求出摩尔燃烧热。 2 实验操作 2.1 实验仪器 1 ----- 氧弹 2 ----- 内水桶（量热容器） 3 ----- 电极 4 ----- 温度计 5 ----- 搅拌器 6 ----- 恒温外套 1 ----- 厚壁圆筒 2 ----- 弹盖 3 ----- 螺帽 4 ----- 进气孔 5 ----- 排气孔 6 ----- 电极 7 ----- 燃烧皿 8 ----- 电极（也是进气管） 9 ----- 燃烧挡板 2.3 实验操作步骤及方法要点 2.3.1仪器常数的测定 样品准备 取8 cm燃烧镍丝一根和10 cm棉线一根分别在分析天平上准确称量。 在台秤上称量0.8 g左右的苯甲酸，在压片机上压成片状，取出药片并轻轻去掉粘附在药品上的粉末，用称好的棉线绕在药片上，将镍丝穿入棉线挂在分析天平上准确称量。 将苯甲酸片上的镍丝紧拴??氧弹的两根电极上。用万用表检查是否通路，旋紧弹盖。通入1.0 MPa的氧气。充气后再检查是否通路与漏气，然后将氧弹放入内水桶中，街上点火电极。 仪器准备 连好线路后，将热敏电阻放入外水套，记录外水桶的温度。 将水盆盛满水，放入热敏电阻，调节水温，使水的温度低于外水套温度约0.7 ℃左右。准确量取此水3000 ml，倒入内桶中，盖好桶盖，保持搅拌器工作。 3） 燃烧测量 盖上桶盖，将温度传感器插入内桶。待温度稳定5 min后，点火。温度迅速上升，待温度稳定5 min后，取出温度传感器放入外水套中，待稳定5 min后结束。 2.3.2未知物的测定 取0.6 g左右萘重复上述步骤。 3 结果与讨论 3.1 实验记录 苯甲酸萘（被测样品）棉线质量(g)0.00990.0110燃烧前镍丝的质量(g)0.02010.0220燃烧后镍丝的质量(g)0.01880.0199总质量(g)0.82050.6468摩尔质量(g/mol)122.1214128.18曲线峰高（mV）124.6913150.7738 3.2 数据处理 3.2.1燃烧过程的电压-时间曲线 苯甲酸的电压-时间图 萘的电压-时间图 3.2.2仪器常数的计算 已知棉线燃烧内能变为：-16.736 kJ/g，镍丝燃烧内能变为：-3.243 kJ/g ，苯甲酸燃烧内能变为：-26.487 kJ/g，h1 = 124.6913 mV。把实验数据代入下式 m·Qv=K·?T-Qv棉线·m棉线-Qv点火丝·m点火丝 可得 0.7905 * (-26.487) = K * 124.6913 –(-16.736) * 0.0099 - (-3.243) * 0.0013 解得K = -0.1693 kJ/mV 3.2.3萘的燃烧热的计算 已知h2 = 150.7738 mV，可得 0.6138 * Q = (-0.1693) * 150.7738 –(-16.736) * 0.0110 - (-3.243) * 0.0110 解得萘的等容内能变为 Q = -41.2421 kJ/g 又