2022年6668童海港《燃烧热的测定》.docx

精品学习资源物理化学试验报告化学 061班06066118童海港院系化学化工学院班级学号姓名欢迎下载精品学习资源试验名称 燃烧热的测定日期 2021.4.24 同组者姓名 王海燕室温 26.5气压 100.8kPa成果一、目的和要求1. 把握燃烧热的定义，明白恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系；2. 熟识热量计中主要部件的原理和作用，把握氧弹量热计的试验技术；3. 用氧弹量热计测定蔗糖和萘的燃烧热；4. 学会雷诺图解法校正温度转变值；二、基本原理燃烧热是指 1 摩尔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 <Ov），恒容燃烧热这个过程的内能变化<U）；在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热 <Qp），恒压燃烧热等于这个过程的热焓变化<H）；如把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理，就有以下关系式Qp = H = U + pV> =V Q+ p VQp = QV + n R T本试验接受氧弹式量热计测量蔗糖的燃烧热；测量的基本原理是将确定量待测物质样品在氧弹中完全燃烧，燃烧时放出的热量使热量计本身及氧弹四周介质<本试验用水）的温度上升；通过测定燃烧前后热量计 <包括氧弹四周介质）温度的变化值，就可以求出该样品的燃烧热；其关系如下：其中， Ql 为点火丝的燃烧热 <Ql -4.1J cm-1）， C水=4.1868 J ·g-1 ·K-1，欢迎下载精品学习资源已知量热计的水当量以后，就可以利用上式通过试验测定其他物质的燃烧热； 氧弹是一个特制的不锈钢容器 <如图）为了保证待测样品能够完全燃烧，氧弹中应充以高压氧气 <或者其他氧化剂），仍必需使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给量热计本身和其中盛放的水，而几乎不与四周环境发生热交换；1- 氧弹； 2- 温度传感器； 3- 内筒； 4- 空气隔层； 5- 外筒； 6- 搅拌但是，系统与环境之间的能量交换仍然无法完全防止，这可以是同于环境向量 热计辐射进热量或做功 <比如电功）而使其温度上升，也可以是由于量热计向环境辐射出热量而使量热计的温度降低；因此燃烧前后温度的变化值不能直接准 确测量，而必需经过作图法进行校正；用雷诺图 <温度时间曲线）法分别校正苯甲酸和蔗糖燃烧而使量热体系温度转变的T1、T2；3 / 12欢迎下载精品学习资源三、仪器、试剂氧弹热量计引燃专用铁丝容量瓶氧气钢瓶11台 压片机1<1000ml）1个只氧气钢瓶及减压阀台1只分析天平1台直尺1把蔗糖<A.R. ） 萘<A.R. ） 苯甲酸<A.R. ）四、试验步骤1. 测定热量计的水当量（1） ）制样：取约 0.8-1.0 g苯甲酸，置于干净的压片机中压片，取出并精确称其重量 W1；（2） ）氧弹装样并充氧气拧开氧弹盖，将氧弹内壁擦干净；搁上金属小器皿，当心将样品放在小器皿中部；取一段铁丝，测量长度后，在3mm铁定上饶 5-6 圈，将铁丝两端接在两电极上，使螺旋部分接触样品；旋紧氧弹盖，充入大于1MPa的氧气；（3） ）测量将氧弹放入内筒内；取 3L 水倒入内筒中，水面盖过氧弹，如有气泡逸出，说明氧弹漏气，需要查找漏气缘由并排除；将温差测量仪探头插入水中，开搅拌按钮，接通温差测量仪，登记水温；温差仪取零并且锁定后，登记零点温度，开启绘图软件，毎10s 记录一个读数；1min 后，按下点火键 4-5s；反应约 20min 后，停止绘图导出数据；打开量热计，取出氧弹；渐渐打开氧弹排气口，待废气排完后，打开氧弹，观看是否燃烧完全 如有黑色痕迹，就为未完全燃烧 >；如燃烧不完全，须重新测量；假如已完全燃烧，可取剩下的点火丝，精确测出其剩余长度；试验后将氧弹内外和燃烧皿处理干净待用；2. 蔗糖的燃烧热的测定称取 1.5g 左右的蔗糖，按上述方法进行测定；3. 萘燃烧热的测定称取 0.8g 左右的蔗糖，按上述方法进行测定；欢迎下载精品学习资源五、原始数据室温26.05 气压100.8kPa欢迎下载精品学习资源/cm/cm2/ 苯甲酸0.952012.751.824.10-1.337蔗糖1.443312.71.823.86-0.130萘0.803112.62.623.99-0.006时间/min温度/ 时间/min温度/ 时间/min温度/ 0.171.3370>0.170.1300>0.170.4270>0.331.3380>0.330.1290>0.330.4310>0.501.3370>0.500.1260>0.500.4310>0.671.3360>0.670.1270>0.670.4320>0.831.3350>0.830.1280>0.830.4340>1.001.3340>1.000.1280>1.000.4350>1.171.3330>1.170.1270>1.170.4340>1.331.3320>1.330.1260>1.330.4330>1.501.3310>1.500.1260>1.500.4310>1.671.3310>1.670.1250>1.670.4300>1.831.3300>1.830.1230>1.830.4260>2.001.3290>2.000.1210>2.000.4220>2.171.3280>2.170.1210>2.170.4220>2.331.3270>2.330.1210>2.330.4210>2.501.3260>2.500.0820>2.500.4200>2.671.3260>2.670.03302.670.4190>2.831.3250>2.830.17702.830.4190>3.001.3250>3.000.33503.000.4190>3.171.3240>3.170.50303.170.4170>3.331.3230>3.330.64003.330.4150>3.501.3220>3.500.76603.500.4120>3.671.3130>3.670.87703.670.4070>3.831.2860>3.830.97203.830.4000>4.001.2340>4.001.05004.000.3910>4.171.1350>4.171.11604.170.3820>4.331.0110>4.331.17404.330.3730>4.500.8640>4.501.22504.500.3650>4.670.7260>4.671.26504.670.3580>4.830.6160>4.831.30404.830.3470>5.000.4960>5.001.33705.000.3350>5.170.4040>5.171.36505.170.3190>5.330.3190>5.331.38905.330.3000>质量/g铁丝总长铁丝余长温度1/ 温度欢迎下载精品学习资源5.500.2400>5.501.41205.500.2840>5.670.1810>5.671.43205.670.2680>5.830.1160>5.831.45105.830.2670>6.000.0700>6.001.46506.000.2690>6.170.0240>6.171.48006.170.2540>6.330.01206.331.49406.330.2220>6.500.05006.501.50606.500.1910>6.670.08606.671.51906.670.1650>6.830.11906.831.52806.830.1460>7.000.14507.001.53707.000.1260>7.170.17007.171.54607.170.1070>7.330.19107.331.55307.330.0920>7.500.21107.501.55907.500.0800>7.670.22807.671.56607.670.0690>7.830.24407.831.57207.830.0600>8.000.25908.001.57708.000.0510>8.170.27308.171.58208.170.0430>8.330.28508.331.58708.330.0350>8.500.29708.501.59108.500.0280>8.670.30708.671.59408.670.0200>8.830.31608.831.59808.830.0110>9.000.32609.001.60109.000.0040>9.170.33409.171.60409.170.00409.330.34209.331.60609.330.01009.500.34809.500.01609.670.35409.670.02209.830.36009.830.027010.000.366010.000.032010.170.371010.170.037010.330.375010.330.043010.500.380010.500.048010.670.384010.670.053010.830.388010.830.058011.000.391011.000.062011.170.395011.170.067011.330.398011.330.071011.500.401011.500.076011.670.404011.670.081011.830.407011.830.085012.000.409012.000.090012.170.411012.170.094012.330.413012.330.098012.500.415012.500.1020欢迎下载精品学习资源12.670.417012.670.106012.830.419012.830.109013.000.421013.000.114013.170.422013.170.117013.330.423013.330.1210欢迎下载精品学习资源时间/min温度/ 时间/min温度/ 时间/min温度/ 欢迎下载精品学习资源六、数据处理1. 求水当量 C计作苯甲酸的 T-t图，并依据 T=TE-TF求出T；T=25.7098-24.1169=1.5929K Qp = QV + n R Tn= 0.5欢迎下载精品学习资源QP=-3226.9kJ.Mol-1Qv=-3228.12kJ.Mol -1欢迎下载精品学习资源m-1-1样= 0.9520g M=122g.Moll=10.95cm Ql=-4.1JcmC-1-1水=4.1868J.g.Km水=3000gC计= 3281.7J.K -12. 运算蔗糖的燃烧热欢迎下载精品学习资源作蔗糖的 T-t 图，并依据 T=TE-TF求出T；T=25.3785-23.8711=1.5074Km=1.4433g l=10.90cm C计= 3281.7J.K-1C水=4.1868J.g.K m水=3000g-1-1Qv=-4593.07kJ.Mol -1 n= 0Qp=-4593.07kJ.Mol -1欢迎下载精品学习资源3. 运算萘的燃烧热作萘的 T-t 图，并依据 T=TE-TF求出 T；T=23.9582-23.6117=0.3465Km=0.8031g l=10.90cm C计= 3281.7J.K-1C水=4.1868J.g.K m水=3000g-1-1Qv=-868.361kJ.Mol -1 n= 2Qp=-863.489kJ.Mol -1欢迎下载精品学习资源七、摸索题2. 固体样品为什么要压成片状？答：增大相对表面积 , 加快化学反应，使反应在瞬时完成，并且反应完全；2. 使用氧气钢瓶和减压器要留意哪些事项？答：氧气钢瓶严禁与可燃性气体钢瓶或者其他可燃性有机物放在一起； 氧气减压阀严禁接触油脂，以免发生火灾事故；使用气体时先开总阀，在开减压阀，关闭时，先关总阀再将减压阀中的余气放净；钢瓶和减压阀防止发生碰撞，防止与腐蚀性物质接触；3. 搅拌速度对精确测量是否有影响，为什么？答：有影响，搅拌太快，散热太快使热量缺失较多；搅拌太慢，使热量没有尽量被水吸取；故确定要把握好搅拌的速度；4. 什么是雷诺校正？为什么要进行雷诺校正？答：雷诺校正就是事先将水温调到低于室温1左右，然后按步骤测定，所得结果作如图处理：10 / 12欢迎下载精品学习资源由于热量计与四周环境的热交换无法完全防止，它对温度的测量值可以通过雷诺校正；5. 燃烧热测定试验中，为什么要将氧弹中的空气赶净.假如没有赶净氧弹中的空气，对试验结果有何影响，如何校正？答：由于氧弹中的空气可能会使有机物无法完全燃烧；假如没有赶净空气会使试验所得的结果偏小；校正方法：搜集未燃烧的有机物称质量，运算时有机物质量变为加入的质量减去未燃烧的质量；6. 指出公式 Qp = Q V + n R T 中各项的物理意义；答： Qp为恒压燃烧热； Qv为恒容燃烧热， Qp等于等压下焓变 H； Qv等于体积内能变化 U；R 为摩尔气体常数； T 为反应时热力学温度；n 为反应前后反应物和生成物中气体的物质的量的差；八、试验总结（一）留意事项1. 每次燃烧终止后，确定要擦干氧弹内部的水，否就会影响试验结果；每次整个试验做完后，不仅要擦干氧弹内部的水，氧弹外部也要擦干，已防生锈；2. 本试验的关键是点火丝的安装是否成功，在点火前务必要检查氧弹的两电极间的导通情形；3. 样品按要求称取，不能过量；过量会产生过多热量，温度上升太高；4. 引火丝与样品接触要良好，且不能与铁锅相碰；5. 点火丝不要插入药片的小孔内，以免燃烧时药品熔化，把点火丝埋于小孔内，影响点火质量；6. 照试验失败需要重新再做的话，应把氧弹从水桶中提出，渐渐旋开氧弹的上盖的放气阀，使其内部的氧气完全排清，才能重新再做，否就开不了盖；<二）点火成败判定：点火指示灯亮后熄灭，温度快速上升，说明样品已燃；点火指示灯亮后不熄，表示引火丝没有烧断，应加大电流引燃；点火指示灯不亮，加大电流也不亮，温度不上升，就须打开检查或重装；五、本试验产生误差的主要来源：欢迎下载精品学习资源4. 氧弹内有机物没有完全燃烧；5. 压片后没有精确测量样品质量；6. 燃烧后没有扣除未燃烧的铁丝；7. 搅拌器速度过快或者过慢；8. 氧弹没有擦干净；9. 加水时水量没有把握好；10. 处理数据时没有找好零点，没有作好切线；11. 记录一开头零点时，两个数据没有同时记录；欢迎下载