物理化学------各个实验实验报告参考答案

燃烧热的的测定

一、实验目的

1．通过萘和蔗糖的燃烧热的测定，掌握有关热化学实验的一般知识和测量技术。了解氧弹式热计的原理、构造和使用方法。

2．了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别和相互关系。 3．学会应用图解法校正温度改变值。

二、实验原理

燃烧热是指1mol 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为恒容燃烧热(V Q )，恒压条件下测得燃烧热为恒压燃烧热(p Q )。若把参加反应的气体和生成气体视为理想气体，则

p V Q Q nRT =+∆。若测得p Q 或V Q 中的任一个，就可根据此式乘出另一

个。化学反应热效应（包括燃烧热）常用恒压热效应（p Q ）表示。

在盛有定量水的容器中，放入装有一定量样品和样体的密闭氧弹，然后使样品完全燃烧，放出热量使水和仪器升温，若仪器中水量为W (g)，仪器热容W '，燃烧前后温度为t 0和t n ，则m(g)物质燃烧热

'0()()V n Q Cw w t t =+-。若水的比热容C ＝1。摩尔质量为M 的物质。其

摩尔燃烧热为0()()V n M

Q W W t t m

''=

+-，热容W '可用已知燃烧热的标准物质（苯甲酸，V Q ＝26.4341J g -）来标定。将其放入量热计中，燃烧测其始末速度，求W '。一般因每次水量相同，可作为一个定量W 来处理。0()V n M

Q W t t m

=

- 三．实验步骤

1热容W '的测定

1）检查压片用的钢模，用电子天平称约0.8g 苯甲酸，倒入模具，讲样品压片，除去样品表面碎屑，取一段棉线，在精密天平上分别称量样品和棉线的质量，并记录。

2）拧开氧弹盖，擦净内壁及电极接线柱，用万用表检查两电极是

了解燃烧热的定义，水当量的含

压片要压实，

注意不要混用压片

否通路，将称好的棉线绕加热丝两圈后放入坩埚底部，并将样品片压，在棉线上旋紧弹盖，并再次检查电极是否通路，将氧弹放在充氧架上，拉动扳手充氧。充毕，再次检查电极。

3）将氧弹放入热量计内桶，称取适量水，倒入量热计内桶，水量以没氧弹盖为宜，接好电极，盖上盖子，打开搅拌开关，开始微机操作。

用洁净的小烧杯于电子天平上称量2.0g 固体NaOH ，加水使之溶解，转移至500mL 细口瓶中，充分摇匀，用橡皮塞塞好，贴上标签备用。

2．物质燃烧热的测定

（1）蔗糖燃烧热测定，称取0.6g 蔗糖代替苯甲酸，操作同上。 （2）萘燃烧热的测定，称取1.2g 萘代替蔗糖，操作同上。 3.实验数据

国际冷却常数K:0.0036/min 国际综合常数A:-0.00158k/min 水量：2473.65g

四．实验数据处理（列出详细计算步骤）

（1）由标准物苯甲酸求出水当量

由M 苯甲酸=122.12g/mol 得

0()n t t -=2.379K m=0.8450g 所以：W '=9269J/k

由0()()V n M

Q W W t t m

''=

+-得 0264340.8450122.12

9389() 2.379122.2

v n Q m W W t t M ⨯⨯'+===-⨯ J/K

（2）写出萘的燃烧反应式，并求出萘的恒容燃烧热和恒压燃烧热。

C 10H 8(S)+12O 2(9 ) 10CO 2(9)+4H 2O(l)

0128.18()9389(26.26623.701)5202.9860.5933

V n M Q W t t m =

-=⨯⨯-= (KJ/mol) 装样前后必须要测试氧弹是否通路，否则无法进行实验。

每个样品测试

299.416296.851

5202.98628.3145198.02921000

p v Q Q nRT +=+∆=+⨯⨯

=⨯ (KJ/mol)

（3）写出蔗糖的燃烧反应式，并求出蔗糖的恒容燃烧热和恒压燃烧热。

C 10H 8(S)+12O 2(9 ) 10CO 2(9)+4H 2O(l) 0342.30()9389(25.87823.768)5693.2531.1911

V n M Q W t t m =-=⨯⨯-=(KJ/mol)

5693.25305693.253p v Q Q nRT RT =+∆=+⨯=(KJ/mol)

（4）实验结论

该实验通过测水温的温度变化来计算物质，吸收的热量，求出燃烧热。实验结果在误差范围内。

（5）实验误差分析

蔗糖标准燃烧焓值为：5645K J ·mol -1 萘标准燃烧焓值为：5157K J ·mol -1 蔗糖燃烧热相对误差：

r

r 49814594973196

100%100%0.17%4973196

R Q Q Q --⨯=

⨯=实测实测

萘燃烧热相对误差：

r

r 56948455670627

100%100%0.43%5670627

R Q Q Q --⨯=

⨯=实测实测

强调实验报告书写：格式规范、字迹工整、实验数

液体饱和蒸气压的测定——静态压

一、实验目的

1．了解用静态法（也称等位法）测定异丙醇在不同温度下饱和蒸气压的原理，进一步明确纯液体饱和蒸气压与温度的关心。

2．掌握真空泵的使用方法。

3．学会用图解法求所测温度范围内的平均摩尔汽化热及正常沸点。

二、实验原理

一定温度下，在一真空密闭容器中，液体的蒸发很快与蒸气凝结达到动态平衡，即蒸气分子向液面凝结和液体分子从表面逃逸的速率相等。此时，液面上的蒸气压力就是液体在此温度的饱和蒸气压。液体的饱和蒸气压与温度的同向变化。当蒸气压与外界压力相等时，液体便沸腾。外压不同时，液体的沸点也不同。通常把外压为101325Pa 时沸腾的温度定为液体的正常沸点。液体的饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯－克拉贝龙方程式来表示：

m

2

ln H d p dT RT ∆=

式中T －热力学温度(K )；p －液体在温度T 时的饱和蒸气压；∆H m -液体摩尔汽化热(kJ/mol)；R －气体常数。

当温度在较小范围内变化时，可把∆H m 看作常数，当做平均摩尔汽

化热，将上式积分得m

lg 2.303H p A RT

∆=-+，中A －积分常数，与压力p

的单位有关。

由上式可知，在一定范围内，测定不同温度下的饱和蒸气压，以lg p 对1/T 作图，可得一直线，而由直线的斜率可求出实验温度范围的液体平均摩尔汽化热。

静态发测液体的饱和蒸气压时调节外压，以液体的蒸气压求出外压，就能直接得到该温度下的饱和蒸气压。

三、实验步骤

1.装样

从等位计R 处注入异丙醇液体，使A 球中装有2/3的液体，U 形管B 的双臂大部分有液体。 2. 检漏

将装有液体的等位计接好，打开冷却水，关闭活塞H 、G ，打开真空

理论上了解液体饱和蒸气压和温度的关系——克劳