实验二 化学反应热效应的测定
如何计算化学反应的热效应
如何计算化学反应的热效应
化学反应的热效应是指在一定温度下，反应所释放或吸收的热量。
计算化学反应热效应的方法有多种，下面将详细介绍几种常用的计算方法。
一、状态函数法
状态函数法是计算恒压与恒容反应热的一种方法。
不管恒压或恒容化学反应是一步完成还是分几步完成，它们的热效应相同。
状态函数法基于赫斯（Hess）定律，适用于计算反应热、生成热和溶解热等。
二、热化学方程式法
热化学方程式法是另一种计算化学反应热效应的方法。
通过书写反应的热化学方程式，可以直观地表示出反应物和生成物之间的能量变化。
在等压条件下，反应热等于反应焓变。
吸热反应的焓变为正，放热反应的焓变为负。
三、量热法
量热法是测定化学反应热效应的实验方法。
通过测量反应前后溶液温度的变化，结合体系的热容，可以计算出反应热。
量热法适用于测定中和反应、燃烧反应等的热效应。
四、盖斯定律法
盖斯定律法是根据物质的稳定性和能量关系，通过计算反应物和生成物的标准生成焓变，进而求得反应的热效应。
该方法适用于计算复杂反应的热效应，特别是多步反应的热效应。
五、分子轨道理论法
分子轨道理论法可以从分子层面解释化学反应的热效应。
通过分析反应物和生成物的分子轨道，可以预测化学反应的能量变化。
该方法适用于计算分子间相互作用和化学键形成/断裂所引起的能量变化。
总之，计算化学反应热效应的方法有很多，选择合适的方法取决于反应的特点和研究目的。
在实际应用中，常常需要结合多种方法综合分析，以获得更准确的反应热效应。
化学反应热效应的测定实验报告
化学反应热效应的测定实验报告实验名称：化学反应热效应的测定实验实验目的：通过对化学反应的热效应实验，学生掌握热化学方程式的集体意义，及热量的单位及计算方法，并能在实验中了解化学反应中的热效应相关知识。
实验原理：在常温下,反应物变为产物,反应所伴随的热量变化及其大小量称为反应热效应。
化学反应热效应的测定，一般采用恒压热量计法测定。
恒压热量计法基本原理是:在恒压条件下，反应热量等于反应体系放出的热量，即ΔrQp=-ΔH其中：ΔH——反应焓变ΔrQp——反应放出热量ΔrQp有如下公式：ΔrQp=CpΔTp其中：Cp——容器等各部件的热容ΔT——温度的变化量实验步骤：1. 取一定质量的HCl水溶液（注：摩尔浓度较浓），先加一定质量的NaOH固体，等其反应后记录下此时的最高温度Tp。
2. 取一定质量的NaOH水溶液（注：摩尔浓度较浓），先加一定质量的HCl固体，等其反应后记录下此时的最高温度Tp。
3. 根据实验数据计算出各组试样的ΔrQp。
4. 根据公式（1.1）计算出反应的焓变即为ΔH。
实验结果：试验数据：试验组别NaOH的质量/mg HCl的质量/mg NaOH的浓度/mol/L H Cl的浓度/mol/L 反应后温度/℃ΔT/℃ΔrQp/J1 405.8 503.52 2 2.68 2.15 -8698.282 251.2 501.5 1 2 2.61 2.07 -8873.15计算结果：试验组别ΔrQp/dm3/molΔH/kJ/mol1 -3449.14 -68.322 -4436.57 88.73实验总结：本实验通过恒压热量计测定了化学反应热效应，测出了各组反应释放的热量以及焓变。
通过实验我们发现，实验结果相对稳定且符合理论预期值。
本实验的顺利完成，加深了我们对化学反应热效应的理解，同时也提高认识到实验操作的重要性。
反应热测定实验讲义(word版本)
r m r m化学反应热效应测定一、实验目的1. 了解测定化学反应焓变的原理和方法，测定锌和硫酸铜反应的热效应；2. 练习天平、容量瓶的使用等基本操作，熟悉准确浓度溶液的配制方法；3. 掌握利用外推法校正温度改变值的作图方法。
二、实验原理化学反应通常是在等压条件下进行的，此时的反应热叫做等压反应热，常以焓变 Δr Ηθ来表示，在热化学中规定，放热反应的焓变Δr Ηθ为负值，吸热反应的焓变 Δr Ηθ为正值。
例如，锌与硫酸铜溶液的反应，是一个自发进行的反应，在 298.15K 下，每摩尔反应的CuSO 4 与 Zn 放出 216.8kJ 热量，即Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu∆ H θ = -216,8kJ / mol放热反应焓变的测定方法很多，本实验是通过如图 3-l 所示的量热器来测定的。
测定焓变的原理是根据能量守恒定律，即反应所放出的热量促使量热器本身和反应体系温度升高，因此，由图 3-l 反应热测定装置示意图 l —橡胶塞；2—温度计；3—真空隔热层；4—保温杯外壳；5—CuSO 4 溶液溶液的比热和反应前后溶液的温度变化，可求得上述反应的焓变。
计算公式如下： ∆ r H m = -∆T ⋅ 1 ⋅ n 1 1000• (cVd + c p ) 式中∆ H θ ——反应的焓变，kJ/mol ； ΔT ——反应前后溶液温度的变化，K ；c ——溶液的比热容，实验时测定；V ——反应时所用 CuSO 4 溶液的体积（mL ）；d ——CuSO 4 溶液的密度，近似用水的密度 1.00g/mL 代替；n ——VmL 溶液中 CuSO 4 的物质的量；c p ——量热器等压热容，指量热器每升高一度所需的热量，J/K 。
θ本实验采用标准物质法进行量热计能当量的标定。
c p = -[m 1c p ,m (KCl ,s ) + m 2c p ,m (H 2O ,l ) + (m 1∆solH m )/(M 1∆T)] 其中: m 1 ， m 2 分别为溶解过程中加入的K Cl (s )和 H 2O (l )的质量， c p ，m 为物质的恒压比热容，即单位质量的物质的等压热容，c p ，（m KC l,s ）= 0.699kg /(kg • K), c p ，（m H 2O ,l ）= 4.184kJ /(kg • K ), M 1 为K Cl 的摩尔质量， ∆T 为溶解前后系统温度的差值， ∆solH m 为 1mol K Cl溶解于 200 mol H 2O 的积分溶解热，其不同温度下的积分溶解热数值见附录，通过公式可以计算量热器的c p 值。
实验报告化学反应的热效应测定
实验报告化学反应的热效应测定实验报告实验目的：通过测定化学反应的热效应，探究反应物质的能量变化以及确定反应的放热或吸热性质。
实验原理：热效应是指化学反应中所伴随的热量变化。
在实验中，我们使用量热器来测定反应过程中所释放或吸收的热量。
量热器通常由两个接近相等的水热容量不同的容器组成，通过测量受加热水的温度变化来计算反应的热效应。
当反应中产生热量时，加热水的温度会上升，而当反应吸收热量时，加热水的温度会降低。
实验材料：- 量热器- 镍盐水溶液- 盐酸溶液- 烧杯- 温度计实验步骤：1.将量热器组装好，确保两个容器内均没有水。
2.用烧杯装一定体积的盐酸溶液，将其加入量热器的一个容器中。
3.用烧杯装同样体积的镍盐水溶液，将其加入量热器的另一个容器中。
4.迅速将两个容器连接起来，并用橡皮塞密封。
5.记录下开始时的温度，然后用玻璃棒轻轻搅拌溶液，使反应快速进行。
6.观察量热器中溶液的温度变化，当温度不再上升或下降时，记录下最终温度。
7.根据温度的变化以及水的热容量来计算反应的热效应。
实验结果与分析：根据实验数据，我们可以计算出反应的热效应。
当反应为放热反应时，量热器中的溶液温度会上升，表示反应释放热量；当反应为吸热反应时，量热器中的溶液温度会下降，表示反应吸收热量。
实验误差分析：在实验中，可能会存在一些误差。
例如，量热器接触到周围环境的热量交换会影响实验结果。
为了尽量减小误差，我们可以在实验过程中采取措施，如保持量热器密封，减少热量损失。
结论：通过该实验，我们成功测定了化学反应的热效应。
实验结果表明反应放热或吸热的性质，并可以计算出反应的热效应值。
这对于深入理解化学反应的能量变化以及研究化学反应的热力学性质具有重要意义。
参考文献：（省略）。
2020年反应热测定实验讲义
化学反应热效应测定一、实验目的1.了解测定化学反应焓变的原理和方法，测定锌和硫酸铜反应的热效应；2.练习天平、容量瓶的使用等基本操作，熟悉准确浓度溶液的配制方法；3.掌握利用外推法校正温度改变值的作图方法。
二、实验原理化学反应通常是在等压条件下进行的，此时的反应热叫做等压反应热，常以焓变Δr Ηθ来表示，在热化学中规定，放热反应的焓变Δr Ηθ为负值，吸热反应的焓变 Δr Ηθ为正值。
例如，锌与硫酸铜溶液的反应，是一个自发进行的反应，在298.15K 下，每摩尔反应的CuSO 4与Zn 放出216.8kJ 热量，即Cu ZnSO CuSO Zn +=+44mol kJ H m r /8,216-=∆θ放热反应焓变的测定方法很多，本实验是通过如图3-l 所示的量热器来测定的。
测定焓变的原理是根据能量守恒定律，即反应所放出的热量促使量热器本身和反应体系温度升高，因此，由溶液的比热和反应前后溶液的温度变化，可求得上述反应的焓变。
计算公式如下：)(100011p m r c cVd n T H +⋅⋅⋅∆-=∆θ式中θm r H ∆——反应的焓变，kJ/mol ； ΔT ——反应前后溶液温度的变化，K ； c ——溶液的比热容，实验时测定；V ——反应时所用CuSO 4溶液的体积（mL ）；d ——CuSO 4溶液的密度，近似用水的密度1.00g/mL 代替； n ——VmL 溶液中CuSO 4的物质的量；c p ——量热器等压热容，指量热器每升高一度所需的热量，J/K 。
图3-l 反应热测定装置示意图 —橡胶塞；2—温度计；3—真空隔热4—保温杯外壳；5—CuSO 4溶液本实验采用标准物质法进行量热计能当量的标定。
[])/()(),(),(c 112,2,1T M solH m l O H c m s KCl c m m m p m p p ∆∆++-=其中: 1m ，2m 分别为溶解过程中加入的)(K s Cl 和)(2l O H 的质量，m p ，c 为物质的恒压比热容，即单位质量的物质的等压热容，)/(699.0）,l （c ，K kg kg s KC m p ⋅=,)/(184.4）,（c 2，K kg kJ l O H m p ⋅=,1M 为Cl K 的摩尔质量，T ∆为溶解前后系统温度的差值，m solH ∆为1mol Cl K 溶解于200mol O H 2的积分溶解热，其不同温度下的积分溶解热数值见附录，通过公式可以计算量热器的p c 值。
化学反应摩尔焓变的测定
实二化学反应摩尔焓变的测定实验目的:1. 了解化学反应焓变或反应热效应的测定原理和方法；2. 学习用作图外推法处理实验数据；3. 练习准确浓度溶液配制的基本操作。
实验原理:化学反应通常是在恒压条件下进行的，反应的热效应一般是指等压热效应，用Q p表示；化学热力学中反应的焓变∆H在数值上等于Q p，因此，通常可用量热的方法测定反应的焓变。
对于吸热反应，∆H＞0；放热反应，∆H＜0。
反应焓变或反应热效应的测定原理是：设法使反应物在绝热条件下（反应系统不与量热计外的环境发生热量交换），仅在量热计中发生反应，使量热计及其内物质的温度发生改变。
从反应系统前后的温度变化及有关物质的质量和比热，就可以计算出反应热。
然而本实验中溶液反应的焓变是采用下图（A-1）所示的简易量热计测定。
由于它并非严格绝热，在实验时间内，量热计不可避免地会与环境发生少量热交换；采用作图外推法作出的温度∆T 可适当地消除这一影响。
图A-1 保温杯式量热计本实验测定CuSO 4溶液与Zn 粉反应的焓变：Cu 2+(aq ) + Zn(s ) = Cu(s ) + Zn 2+(aq )由于反应速率较快，并且能进行得相当完全。
若使用过量Zn 粉，CuSO 4溶液中Cu 2+可认为完全转化为Cu 。
系统中反应放出的热量等于溶液所吸收的热量。
简易量热计中，反应后溶液所吸收的热量为：Q p =m • c • ∆T=V • ρ• c • ∆T式中： m —反应后溶液的质量（g ）；c —反应后溶液的质量热容（J • g -1•K -1）∆T —为反应前后溶液的温度之差（K ），经温度计测量后由作图外推法确定； V —反应后溶液的体积（ml ）ρ—反应后溶液的密度（g •ml -1）设反应前溶液中CuSO 4的物质的量为nmol ，则反应的焓变为：1110001--∙∙∆∙∙∙-=∙∆∙∙-=∆mol kJ n T c V mol J n T c m H ρ (1) 设反应前后溶液的体积不变，则 mol V c n CuSO 10004∙= 式中，C CuSO4——反应前溶液中CuSO 4的浓度(mol •.L -1)将上式代入式（1）中，可得1144100011000--∙∆∙∙-=∙∙∙∆∙∙∙-=∆mol kJ c T c mol kJ V c T c V H CuSO CuSO ρρ (2) Zn 与CuSO 4溶液反应的标准摩尔熔变理论值：∆r H m θ(298.15)= {∆f H m θ(Cu,s ) + ∆f H m θ(Zn 2+,aq )}－{(∆f H m θ(Cu 2+,aq ) + ∆f H m θ(Zn,s )) = [0+(-152.42)] kJ •mol -1 –[64.81+0] kJ •mol-1＝-217.23kJ •mol -1 仪器和药品:1． 仪器台式天平、分析天平、烧杯（100ml ）、试管、试管架、滴管、移液管(50ml)、容量瓶(250ml)、洗瓶、玻璃棒、滤纸碎片、精密温度计（0～50℃，具有0.1℃分度）、放大镜、秒表、量热计（注意：利用保温杯作量热计时，杯口橡皮塞的大小要配制适合，并于塞中开一个插温度计的孔，孔的大小要适当，不要太紧或太松。
化学反应热效应的测定的实验报告
化学反应热效应的测定的实验报告热效应概述：指物质系统在物理的或化学的等温过程中只做膨胀功的时所吸收或放出的热量。
(1)反应热的概念：当化学反应在一定的温度下展开时，反应所释放出来或稀释的热量称作该反应在此温度下的热效应，缩写反应热。
用符号q则表示。
(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。
q>0时，反应为吸热反应;q<0时，反应为放热反应。
(3)反应热的测定测量反应热的仪器为量计来，可以测到反应前后溶液温度的变化，根据体系的热容可以排序出来反应热，计算公式如下：q=-c(t2-t1)式中c则表示体系的热容，t1、t2分别则表示反应前和反应后体系的温度。
实验室经常测量中和反应的反应热。
(1)反应焓变物质所具备的能量就是物质固有的性质，可以用称作“焓”的物理量去叙述，符号为h，单位为kj·mol-1。
反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变，用δh表示。
(2)反应焓变小δh与反应热q的关系。
对于等压条件下进行的化学反应，若反应中物质的能量变化全部转化为热能，则该反应的反应热等于反应焓变，其数学表达式为：qp=δh=h(反应产物)-h(反应物)。
(3)反应焓变小与吸热反应，放热反应的关系：δh>0，反应吸收能量，为吸热反应。
δh<0，反应释放出来能量，为放热反应。
(4)反应焓变与热化学方程式：把一个化学反应中物质的变化和反应焓变小同时则表示出的化学方程式称作热化学方程式，例如：h2(g)+o2(g)=h2o(l);δh(k)=-.8kj·mol-1书写热化学方程式应注意以下几点：①化学式后面必须标明物质的涌入状态：固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。
②化学方程式后面写上反应焓变δh，δh的单位是j·mol-1或kj·mol-1，且δh 后注明反应温度。
③热化学方程式中物质的系数加倍，δh的数值也适当加倍。
3、反应焓变的计算(1)盖斯定律对于一个化学反应，无论是一步完成，还是分几步完成，其反应焓变一样，这一规律称为盖斯定律。
化学反应的热效应与测定方法
实验误差分析
温度测量误差：温度计的精度和读数误差 压力测量误差：压力传感器的精度和读数误差 化学计量误差：反应物和产物的浓度、纯度等因素对化学计量的影响 实验操作误差：操作过程中的人为误差和操作不当引起的误差
化学反应热效应的 应用
在化工生产中的应用
利用化学反应热效应进行热能转换，如发电、制冷等 利用化学反应热效应进行化学合成，如合成氨、合成甲醇等 利用化学反应热效应进行化学分离，如蒸馏、萃取等 利用化学反应热效应进行化学分析，如热重分析、量热法等
实验操作要点
确保实验装置 的密封性良好， 防止气体泄漏
控制反应温度， 保持恒温状态
准确测量反应 物和生成物的
质量
记录实验数据， 并进行误差分
析
实验安全注意事项
实验前必须穿戴好防护眼镜、实验服等个人防护用品 实验室内严禁吸烟、饮食和存放食物 实验过程中要保持室内通风良好，避免有害气体聚集 实验结束后要按照规定正确处理废弃物，确保环境安全
拓展应用领域的研究与探索
新能源开发：利用 化学反应热效应提 高能源利用效率， 开发新型可再生能 源。
环保领域：研究化 学反应热效应在污 染物处理、废热回 收等方面的应用， 降低环境污染。
生物医学：探索化 学反应热效应在生 物医学领域的应用， 如热疗、药物传递 等。
航天领域：利用化 学反应热效应为航 天器提供能源，提 高航天器的能源利 用效率。
相图法
定义：通过测定 物质在相变过程 中的温度、压力 等参数，计算化 学反应热效应的 方法。
原理：利用相图 数据，确定化学 反应过程中物质 的状态变化，从 而计算出反应热 效应。
优点：可以同时 测定多个反应的 热效应，且精度 较高。
应用范围：适用 于研究化学反应 过程中的热力学 性质，尤其适用 于高分子材料、 生物材料等复杂 体系的反应热效 应测定。
化学反应的热效应的实验测定与计算
化学反应的热效应的实验测定与计算热效应是指化学反应过程中释放或吸收的能量，常用于描述反应的放热或吸热特性。
测定和计算化学反应的热效应是化学研究中重要而基础的实验工作。
本文将介绍测定和计算化学反应热效应的基本原理与方法。
一、实验测定热效应的方法1. Calorimeter（量热计）法：Calorimeter法是测定热效应最常用的方法之一。
实验中，将反应物加入到称量好的中性溶剂中进行反应，然后用量热计测定溶液在化学反应过程中释放或吸收的热量。
通过测量溶液的温度变化，可以计算出反应的热效应。
2. 燃烧热法：燃烧热法通常用于测定燃烧反应的热效应。
实验中，将反应物完全燃烧释放出的热量通过燃烧装置传输到水中，用温度计测量水的温度变化，然后计算出反应的热效应。
3. 直接测定法：直接测定法是通过测量反应物的焓变来确定热效应。
实验中，将待测反应物与已知热效应的反应物共同反应，测量反应前后的焓变，然后计算出待测反应的热效应。
二、热效应的计算1. 热效应的计算公式：热效应可以通过下列公式来计算：热效应 = (热量变化) / (物质的摩尔数)其中，热量变化可以通过测定温度变化或燃烧产生的热量来获得，而物质的摩尔数可以通过化学方程式和已知物质的摩尔数比较得出。
2. 反应焓变的计算：反应焓变是指化学反应中物质的焓变化。
在常压下，反应焓变可以通过下列公式计算：ΔH = Σ(反应物的摩尔数 * 反应物的生成焓) - Σ(生成物的摩尔数 * 生成物的生成焓)其中，Σ表示对所有参与反应的物质求和，反应物的生成焓是指反应物化学键断裂所吸收的能量，生成物的生成焓是指生成物化学键形成所释放的能量。
三、实验注意事项1. 实验过程中需要控制反应物的摩尔数、反应物的浓度以及温度等因素，以确保实验结果的准确性。
2. 使用量热计进行测量时，需要注意量热计的初始温度与最终温度之间的温度差，以确保测量的准确性。
3. 在进行燃烧实验时，要注意安全，确保实验室通风良好，并戴好防护装备。
化学反应的热效应测定
化学反应的热效应测定化学反应的热效应测定是研究化学反应产生的热量变化的方法。
通过测量反应前后的温度变化，可以计算出反应过程释放或吸收的热量，从而了解反应的放热或吸热性质。
本文将介绍几种常见的测定热效应的方法。
一、恒压热量计法恒压热量计法是一种常用的测定化学反应热效应的方法。
该方法利用恒压条件下反应过程的热量变化来计算反应的热效应。
实验中，将反应物置于恒压热量计中，观察反应物与溶液之间的温度变化，并通过测量溶液的温度变化来计算反应的热效应。
恒压热量计法可以用于测定各种化学反应的热效应，但需要注意选择适当的实验条件以保证测量的准确性。
二、恒容热量计法恒容热量计法是另一种常见的测定热效应的方法。
该方法利用恒容条件下反应过程的热量变化来计算反应的热效应。
实验中，将反应物置于恒容热量计中，观察反应物与容器之间的温度变化，并通过测量容器的温度变化来计算反应的热效应。
恒容热量计法可以用于测定各种化学反应的热效应，但需要注意实验条件的选择和测量仪器的准确性。
三、卡尔·费舍尔法卡尔·费舍尔法是一种广泛应用于测定热效应的方法。
该方法通过将反应物溶解在溶液中，利用溶解过程释放或吸收的热量来测定热效应。
实验中，将反应物溶解于溶液中，观察溶液温度的变化，并通过测量溶液温度变化来计算反应的热效应。
卡尔·费舍尔法可以用于测定一些溶解反应的热效应，但需要注意反应物和溶液的选择以及实验条件的控制。
四、燃烧热测定法燃烧热测定法是一种特殊的测定热效应的方法，适用于燃烧反应产生的热效应的测定。
实验中，将燃料完全燃烧，观察燃烧产生的热量，并通过测量温度变化来计算反应的热效应。
燃烧热测定法可以用于测定燃料和其他有机物的燃烧热效应，但需要注意燃烧条件的控制和测量仪器的准确性。
综上所述，化学反应的热效应测定是研究化学反应热量变化的重要方法。
恒压热量计法、恒容热量计法、卡尔·费舍尔法和燃烧热测定法都是常见的测定热效应的方法，适用于不同类型的反应。
反应的热效应
一、化学反应的反应热1、定义：化学上规定，当化学反应的反应物与产物的温度相同时，反应所吸收或释放的能量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。
2、表示符号：通常用Q表示，且反应放热时，反应体系减少热量，Q为负；反应吸热时，反应体系增加热量，Q为正。
3、决定因素：对于一个给定的化学反应，反应热与反应物的物质的量、状态及反应条件（如温度、压强、溶液的浓度等）有关。
4、测量方法：反应热的数据可以用量热计测量。
在测量反应热的实验中，反应吸收或放出的热量可以通过反应前后体系温度的变化来计算：Q＝－C（T2-T1）其中，C代表溶液及量热计的热容，T2 、T1 分别代表反应前和反应后体系的热力学温度（T＝t +273.15℃）。
二、化学反应的焓变1、焓变（1）定义：为了描述与反应热有关的能量变化，引入了一个叫做“焓”的物理量，产物的总焓与反应物的总焓之差，称为化学反应的焓变。
用焓变来描述与反应热有关的能量变化。
（2）表达式：△H ＝H（产物）－H（反应物）（3）焓变与反应热的关系：如果化学反应过程中发生的是等压反应，而且没有电能、光能等其他形式能量转化，则反应热等于反应焓变，即Qp＝△H。
从上面的关系式可以看出：当△H>0时，产物总焓大于反应物总焓，反应是吸收能量的，为吸热反应；相反△H<0时，为放热反应。
2、热化学方程式（1）概念：将物质变化和反应热同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式。
如：2H2（g）+O2 （g）＝2H2O （l）△H（273K）＝－571.6KJ/mol表示的含义是在273K时，2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时，放热571.6KJ。
（2）书写注意事项：①在各物质的化学式后面用括号注明聚集状态，一般用英文字母g、l、s分别代表物质的气态、液体、固态。
②在△H后要注明温度，因为同一反应在不同温度下进行时反应热不同，通常298K时可以省略。
③标明△H的符号：吸热表示为“＋”，放热表示为“－”。
化学反应热效应的实验测定
实验一 化学反应热效应的实验测定一、实验目的1、用HR-15B 数显型氧弹式量热计测定蔗糖燃烧热，掌握由燃烧热Q V 求化学反应热效应Δr H m 的计算公式。
2、了解HR-15B 数显型氧弹式量热计构造、使用方法和主要部件的作用。
掌握HR-15B 数显型氧弹式量热计原理和实验技术。
3、明确并学会雷诺图解法校正温差的原因和方法。
二、实验原理封闭体系定压无其它功条件下进行的化学反应,当反应终态温度和反应始态温度相同时，体系与环境交换的热，叫化学反应热。
用Δr H m 表示。
1mol 物质在氧弹式量热计中完全氧化时的化学反应热称为恒容燃烧热Q V （完全氧化：） 222();();;C CO g H H O l S SO N NO →→→→.2与定压燃烧热Q p 和Δr H m 的关系是()pV r r m Q Q n g R HH ξξξ+ΔΔΔ===T蔗糖完全氧化的化学反应方程式是：122211222()12()12()11()C H O s O g CO g H O l +→+实验测出恒容燃烧热Q V ，即可求得定压燃烧热Q p ，进而取出蔗糖完全氧化的化学反应的Δr H m 。
在氧弹内放入W 克样品并充入氧气，安放于盛有定量水（W 水）的容器中，然后使样品完全燃烧，放出的热量传给水及仪器，引起温度上升。
据能量守恒定律，有：(V l Q l Q W C C T −−⋅=+Δ计水水）式中，为W (g)样品燃烧所放热量（苯甲酸为-26460J·g -1）; 是引燃用铁丝的长度和单位长度燃烧热（V Q l l Q 、12.9J cm −−⋅）；W 水、C 水是以水作为测量介质时，水的质量和比热；C 计为热量计（包括内水桶，氧弹、测温器件，搅拌器）的热容(J·K -1)，也称为热量计的水当量，是动态值，每次实验必须用已知燃烧热的物质放在量热计中燃烧，通过测其始、末温度差T Δ，按上式求C 计。
化学反应热效应的测定和计算方法
化学反应热效应的测定和计算方法化学反应热效应是指化学反应过程中放出或吸收的热量。
在化学反应中，反应物总能量与生成物总能量不相等，反应过程中会有能量的变化。
化学反应热效应的测定和计算方法有以下几种：1.实验测定法：通过实验测量反应过程中放出或吸收的热量，常用的实验装置有量热计、热流量计等。
实验测定法可以准确地求得反应热效应的数值。
2.标准生成焓法：根据标准生成焓的数据，计算反应热效应。
标准生成焓是指在标准状态下，1摩尔物质从最稳定形态的元素生成时的焓变。
通过查找相关物质的 standard enthalpy of formation，可以计算反应的热效应。
3.盖斯定律：根据反应物和生成物的摩尔数，以及它们的标准生成焓，可以计算反应的热效应。
反应热效应与反应途径无关，只与反应物和生成物的初始和最终状态有关。
4.反应热计算公式：反应热效应（ΔH）可以用以下公式表示：ΔH =Σ(n × ΔHf(产物)) - Σ(m × ΔHf(反应物))。
其中，ΔHf表示标准生成焓，n和m 分别为产物和反应物的摩尔数。
5.热化学方程式：热化学方程式可以表示反应热效应。
在方程式中，反应物和生成物的摩尔数应与它们的标准生成焓相对应。
热化学方程式中的反应热效应值为反应物和生成物标准生成焓的差值。
6.热量传递：在实际应用中，热量可以通过传导、对流和辐射等方式传递。
在测定和计算化学反应热效应时，需要考虑热量传递的影响，以保证实验结果的准确性。
7.误差分析：在实验测定化学反应热效应时，可能会受到各种因素的影响，如热量损失、设备误差等。
为了保证实验结果的可靠性，需要对实验数据进行误差分析，以评估实验结果的准确性。
通过以上方法，我们可以准确地测定和计算化学反应热效应。
这对于研究化学反应的本质、能量变化以及化学工艺的优化具有重要意义。
习题及方法：1.习题：某学生进行了一次实验，测得1摩尔H2(g)与1摩尔Cl2(g)反应生成2摩尔HCl(g)时放出的热量为-184.6 kJ。
实验二燃烧热的测定
（7）停止搅拌，拿出传感器，打开水筒盖（注意：先拿出传感器，再打开水筒盖），取出内筒和氧弹，用放气阀放掉氧弹内的氧气，打开氧弹，观察氧弹内部，若试样燃烧完全，实验有效，取出未烧完的点火丝称重。 若有试样燃烧不完全，则此次实验作废。 （8）用蒸馏水洗涤氧弹内部及坩埚并擦拭干净。 3.萘的燃烧热的测定 按上法称取0.6克左右的萘，进行压片，称重。用上述方法测萘的燃烧热。 六、数据记录和处理 1. 记录下列数据： 室 温： ℃ ； 实验温度： ℃ 苯甲酸重： g ； Ni-Cr合金丝或质量： cm 剩余Ni-Cr合金丝长： cm 萘的质量： g
图4-1 绝热较差时的雷诺校正图
图4-2 绝热良好时的雷诺校正图
它交折线FHIDG于I点。过I点作垂直于时间轴的ab线。然后将FH线外延交ab线于A点。将GD线外延，交ab线于C点。则AC两点间的距离即为ΔT。图中AA′为开始燃烧到温度升至室温这一段时间Δt1内，由环境辐射进来以及搅拌所引进的能量而造成量热计的温度升高。它应予以扣除之。CC′为温度由室温升高到最高点D这一段时间Δt2内，量热计向环境辐射而造成本身温度的降低。它应予以补偿之。因此AC可较客观的反应出由于燃烧反应所引起量热计的温升。在某些情况下，量热计的绝热性能良好，热漏很小，而搅拌器的功率较大，不断引进能量使得曲线不出现极高温度点，如图4-2，校正方法相似。必须注意，应用这种作图法进行校正时，卡计的温度与外界环境的温度不宜相差太大（最好不超过2-3℃），否则会引入大的误差。
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装置氧弹：拧开氧弹盖，将氧弹内壁擦干净，特别是电极下端的不锈钢接线柱更应擦干净。在氧弹中加10毫升蒸馏水。把苯甲酸放入坩埚中，用直尺量取长度约为15cm的细Ni-Cr合金丝一根，并用分析天平准确称重。将其两端固定在两个电极柱上，并让其与苯甲酸有良好的接触。然后，拧紧氧弹盖，并用进气管缓慢地冲入氧气直至弹内压力为MPa大气压为止，氧弹不应漏气。 把上述氧弹放入内筒中的氧弹座架上，再向内桶中加入3000克蒸馏水（温度已调制比外桶低℃左右），水面应至氧弹进气阀螺帽高度的约2/3处，每次用水量应相同。 接上点火导线，并连好控制箱上的所有电路，盖上胶木盖，将测温传感器插入内筒，打开电源和搅拌开关，仪器开始显示内筒水温，每隔半分钟蜂鸣器报时一次。 当内筒水温均匀上升后，每次报时时，记下显示的温度。当记下第十次时，同时按“点火”键，测量次数自动复零。以后每隔半分钟储存测温数据共31个，当测温次数达到31次后，按“结束”键表示实验结束（若温度到达最大值后记录的温度值不满十次，需人工记录几次）。
高二化学反应热的测量与计算
5、判断下列实验操作对中和热测定的数 值有如何影响？填变大变小或者不变。 ①大烧杯上没有盖硬纸板 变小 ②用相同浓度和体积的氨水代替NaOH 溶液进行实验 变小 ③用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸 溶液进行实验 变小 ④实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行实验
减少热量损失
【问题探究】
3、实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替 环形玻璃搅拌棒？为什么？
不能。因为铜丝易导热，使热量损 失较大
【问题探究】
4、有人建议用50mL0.55mol/LNaOH 进行上述实验，测得的中和热数值会 更加准确。为什么？
可以保证盐酸完全反应。 使测得的热量更加准确。
【问题探究】
【活动与探究】 二、中和热的测定
⑴实验药品： 50 mL0.50 mol/L的盐酸 50 mL0.50 mol/L的氢氧 化钠溶液
⑵实验仪器：简易量热计
简易量热计
(3)实验步骤：
1.组装量热器 在大烧杯底部垫泡沫塑料 （或纸条），使放入的小烧杯杯 口与大烧杯杯口相平。然后再在 大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料 （或纸条），大烧杯上用泡沫塑 料板（或硬纸板）作盖板，在板 中间开两个小孔，正好使温度计 和环形玻璃搅拌棒通过，如上图 所示。
专题1
第一单元 化学反应中 的热效应
反应热的测量与计算
2课时
【交流与讨论】 热化学方程式中,提供了反应 热的数据,那么,这些数据是通过什 么途径获得的呢?
量热计
【实 验 原 理】
公式一: Q=Cm△t 公式二: △H=Q÷n C为比热容,为定值。 m为质量,可以测定。 n为物质的量。
一、中和热：
在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而 生成1mol水时放出的热量。 研究条件：稀溶液 反应物：酸与碱 生成物及其物质的量：1mol H+(aq)+OH－(aq)=H2O(l)； H = -57.3 kJ/mol 注：强酸与弱碱反应，强碱与弱酸、弱酸和弱 碱反应生成1molH2O放出的热小于57.3KJ/mol
2 中和热的测定
实验二中和热的测定[实验目的]1、掌握酸碱中和反应热效应的测定方法；2、学会用雷诺图解法校正温差值ΔT中、ΔT电。
[实验原理]盐酸和氢氧化钠反应的离子方程式如下：H+ + OH-== H2O △H中和= - 57320 J·mol-1由于该反应为放热反应，故反应后系统的温度将升高，其升高的值为ΔT中。
如果系统的水当量为K，则该反应的摩尔热效应为：△H中和= - K·△T中/ CV ( J·mol-1 )式中C和V分别为HCl的浓度和体积。
本实验方案中NaOH是过量的，故反应的量是以HCl为标准进行计算的。
为了确定水当量K的值，再向量热计通电，提供电功，系统的温度将进一步升高，如果升高的值为ΔT电，则有：K = 电功/ ΔT电= IVt / ΔT电( J·K-1 )式中I为电流，V为电压，t为时间。
IVt的值计算机可依采样的数据自动算出。
[测量装置][实验步骤]1、用100ml容量瓶量取100mlNaOH溶液（约1.1mol·L-1）注入保温瓶中，再加入800mlH2O。
并放入磁力搅拌子，开启磁力搅拌器，缓慢搅拌；2、用100ml容量瓶精确量取100mlHC1溶液，放置一旁备用；3、用滤纸将温度传感器擦干净后插入保温瓶中。
注意不要插得太深，以免插破玻璃保温瓶；4、接通仪器电源开关，将电热丝加热插头插入电源插孔，迅速设定加热电流为0.6～0.8A 之间后，拔下加热插头，停止加热（一定要快！）；5、运行中和热测定软件，选择串口，当有温度显示时，则说明计算机已与温度采样系统连接好了，可以进行实验。
待温度稳定后（大约要等5分钟），按中和热测量装置上的“温度/温差”切换按钮，将温度测量切换为温差，再按置零键将温差置为零；6、用鼠标点击“开始实验”菜单，依提示进行，当提示与讲义所述有冲突时，以讲义为主，HCl的浓度和体积一定要准确输入。
待计算机屏幕显示了约20个点后（如果点呈下降趋势，请点击“开始实验”重测！），迅速将HC1溶液由漏斗注入保温瓶内，并用少量H2O 冲洗容量瓶两次，冲洗液也要注入，用棉花塞住漏斗孔，以免热量泄漏；7、待升高的温度稳定后，再测约20个点，接通电热丝的电源，系统温度升高0.2～0.3度后（看计算机屏幕温差值确定！），拔下加热电源插头，停止加热；8．待温度下降，稳定后，再测约20个点就可点击“停止实验”按钮停止实验。
实验二 化学反应热效应的测定
实验二化学反应热效应的测定一、实验目的1、测定锌粉与硫酸铜反应的热效应，了解测定反应热效应的一般原理和方法。
2、进一步练习使用分析天平。
3、掌握容量瓶、移液管、量筒的正确使用方法。
4、掌握配置准确浓度溶液的方法。
5、练习运用作图法处理实验数据，测出反应的热效应。
二、实验原理化学反应总是伴随着能量的变化，这种能量的变化通常称为反应热效应。
本实验采用普通的保温杯和精密温度计作为简易量热计来测量反应热效应。
使用量热计测定反应热效应，首先要知道量热计的热容，即量热计温度升高一度所需要的热量。
因为在量热计中进行化学反应所产生的热量，除了使反应溶液的温度升高，同时也使量热计的温度升高。
因此在恒压下反应产生的热效应或焓变，应为Qp=△H=±[△T·c·V·d/n+△T·c′/n]式中△H—反应的焓变（kJ/mol）；△T—反应前后溶液温度的变化（T）；c—溶液的比热（J/g·K）；c′—量热计热容（J/K）；V—溶液的体积（mL）；d—溶液的密度（g/mL）；n—V毫升溶液中溶质的物质的量。
本实验中，能否测得准确的温度值是实验成败的关键。
为了得到较准确的温度变化△T，除了精细观察反应始末的温度外，还要对影响△T的因素进行校正。
其方法是在反应过程每隔一段时间记录一次温度，然后用温度对时间作图，绘制温度-时间曲线（如图所示）。
将曲线上的CB线段延长，外推与纵轴相交于D点，则D点表示由外推法得到的温度上升的最高值。
A点是反应前温度，所以DA所示的温度差即为较准确的△T。
三、仪器和药品1、仪器：分析天平、台秤、保温杯量热计、温度计（-5~+50℃，1/10刻度）、容量瓶（150mL）、移液管（50mL）、吸气橡皮球、干擦布、烧杯（100mL）、玻璃棒、洗瓶、量筒（50mL）、秒表。
2、药品:硫酸铜（固，分析纯）、锌粉（化学纯）四、实验步骤(一）测定量热计热容c′（由于此数值不大，我们忽略不计）(二)准确浓度（0.100mol/L）的硫酸铜溶液的配制1、CuSO4·5H2O的称量计算配制150mL0.100mol/L硫酸铜溶液所需CuSO4·5H2O的重量为3.7830克。
化学反应热效应的测定的实验报告
化学反应热效应的测定的实验报告
近年来，随着科学技术的进步，检测和研究化学反应中的热效应已经成为一个研究的热点问题。
为了更好地了解化学反应的热效应，本实验的目的是通过直接测量和观察化学反应的变化情况，以研究化学反应热效应。
实验过程
本实验使用的仪器设备有标准重量秤、恒温水浴、热电偶、微反应釜、煤气灶等。
首先，将标准重量秤置于恒温水浴，然后添加微反应釜中需要测量反应热效应的物质，并标明物质的重量。
然后，使用热电偶将恒温水浴和重量秤连接起来，同时放置煤气灶，将反应物质加热。
观察实验过程
观察实验过程的过程中，一种变化是物质的重量，如果反应物质会发生气体形式的反应，则重量秤会显示重量发生变化，这表明发生反应，并且由于受到热量的作用，反应物质会分解成气体形式，造成重量变化。
同时，由于反应热效应，水浴的温度也会发生变化，如果反应是一种热的反应，则温度会升高，相反，如果是一种冷的反应，则温度会降低。
实验结论
通过本实验，我们可以发现：在化学反应的过程中，反应热效应的存在，可以通过观察反应物质的重量变化和温度变化来发现，从而
更好地了解反应热效应的作用情况。
总结
本实验证明了化学反应热效应的存在，反应热效应的存在可以通过观察反应物质的重量变化和温度变化来发现。
本实验结果可以为后续研究或设计相应实验提供理论依据，为科学家们深入研究反应热效应提供了参考。
化学反应热效应的测定
化学反应热效应的测定一、实验目的1．学会测定化学反应热效应的一般原理和方法，测定锌与硫酸铜反应的热效应。
2．学习准确浓度溶液的配制方法。
3．掌握利用外推法校正温度改变值的作图方法。
二、实验原理对一化学反应，当生成物的温度与反应物的温度相同，且在反应过程中除膨胀功以外不做其它功时，该化学反应所吸收或放出的热量，称为化学反应热效应。
若反应是在恒压条件下进行的，则反应的热效应称为恒压热效应Q,且此热效应全部增加体系的焓（△ H）,所以有△ H = Q p式中△ H为该反应的焓变。
对于放热反应△ rHn为负值，对于吸热反应△ r Hn为正值。
例如，在恒压条件下，1mol 锌置换硫酸铜溶液中的铜离子时，放出216.8 kJ 的热量，即-1Zn + CuSQ = ZnSQ + Cu △r H=- 216.8 kJ • mol 测定化学反应热效应的基本原理是能量守恒定律，即反应所放出的热量促使反应体系温度的升高。
因此，对上面的反应，其热效应与溶液的质量（m＞、溶液的比热（c）和反应前后体系温度的变化（△ T）有如下关系Q = - （cm △ T+心T）式中K为热量计的热容量，即热量计本身每升温1度所吸收的热量。
由溶液的密度（d）和体积（V）可得溶液的质量，即m=dV若上述反应以每摩尔锌置换铜离子时所放出的热量（千焦）来表示，综合以上三式，可得△H m = Qp/n = -1/1000n（cdv+K）△T （1）式中n为V毫升溶液中的物质的量热量计的热容量可由如下方法求得：在热量计中首先加入温度为Ti、重量为W的冷水、再加入温度为卫、重量为W的热水，二者混合后，水温为T,则热量计得热为q 0=(T-T 1)K冷水得热为q1=(T-T1)W1c 水热水失热为q2=(T2-T)W2c 水因此q0=q2-q 1综合以上四式可得热量计的热容量为K=c 水w2-(T2-T i)-W i(T-「)/(T-T 1)式中 c 水为水的比热。
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实验二化学反应热效应的测定
一、实验目的
1、测定锌粉与硫酸铜反应的热效应，了解测定反应热效应的一般原理和方法。
2、进一步练习使用分析天平。
3、掌握容量瓶、移液管、量筒的正确使用方法。
4、掌握配置准确浓度溶液的方法。
5、练习运用作图法处理实验数据，测出反应的热效应。
二、实验原理
化学反应总是伴随着能量的变化，这种能量的变化通常称为反应热效应。
本实验采用普通的保温杯和精密温度计作为简易量热计来测量反应热效应。
使用量热计测定反应热效应，首先要知道量热计的热容，即量热计温度升高一度所需要的热量。
因为在量热计中进行化学反应所产生的热量，除了使反应溶液的温度升高，同时也使量热计的温度升高。
因此在恒压下反应产生的热效应或焓变，应为
Qp=△H=±[△T·c·V·d/n+△T·c′/n]
式中△H—反应的焓变（kJ/mol）；
△T—反应前后溶液温度的变化（T）；
c—溶液的比热（J/g·K）；
c′—量热计热容（J/K）；
V—溶液的体积（mL）；
d—溶液的密度（g/mL）；
n—V毫升溶液中溶质的物质的量。
本实验中，能否测得准确的温度值是实验成败的关键。
为了得到较准确的温度变化△T，除了精细观察反应始末的温度外，还要对影响△T的因素进行校正。
其方法是在反应过程每隔一段时间记录一次温度，然后用温度对时间作图，绘制温度-时间曲线（如图所示）。
将曲线上的CB线段延长，外推与纵轴相交于D点，则D点表示由外推法得到的温度上升的最高值。
A点是反应前温度，所以DA所示的温度差即为较准确的△T。
三、仪器和药品
1、仪器：分析天平、台秤、保温杯量热计、温度计（-5~+50℃，1/10刻度）、容量瓶（150mL）、移液管（50mL）、吸气橡皮球、干擦布、烧杯（100mL）、玻璃棒、洗瓶、量筒（50mL）、秒表。
2、药品:硫酸铜（固，分析纯）、锌粉（化学纯）
四、实验步骤
(一）测定量热计热容c′（由于此数值不大，我们忽略不计）
(二)准确浓度（0.100mol/L）的硫酸铜溶液的配制
1、CuSO4·5H2O的称量
计算配制150mL0.100mol/L硫酸铜溶液所需CuSO4·5H2O的重量为3.7830克。
首先在分析天平上粗称出烧杯的重量，然后在分析天平上精确称出烧杯的重量。
取出烧杯，往烧杯中加入计算好的硫酸铜重量，然后在分析天平上准确称出烧杯加硫酸铜的重量。
数据
2、硫酸铜的溶解
在称好硫酸铜的烧杯中，加入约30mL去离子水，用玻璃棒搅拌。
溶解后将溶液沿玻璃棒小心转移到150mL容量瓶中，再继续加去离子水,冲洗烧杯玻璃棒二到三次,将冲洗液转移至容量瓶中。
最后加水于容量瓶至刻度线，盖好瓶盖，将瓶内溶液混合均匀备用。
（三）化学反应热效应的测定
1、用台秤称取1.5g左右的锌粉。
待用.
2、用配好的硫酸铜溶液洗涤移液管2-3次，然后准确移取100mL硫酸铜溶液，注入已经用水洗净且擦干的量热计(保温杯)中，将插有温度计及搅拌棒的橡皮塞紧密的塞在保温杯上。
3、当溶液与量热计之间温度达到平衡而保持恒定后。
记录下该温度。
读出保温杯的初始温度为26.36度.
4、迅速将称好的1.5g左右的锌粉倒入硫酸铜溶液中，立即盖严盖子，仍不断搅拌并继续每隔30秒钟记录一次温度，记录到最高温度后再继续测定3分钟。
五、数据计算
1计算配制150mL0.100mol/L硫酸铜溶液所需CuSO4·5H2O的重量为3.7830克
2)测出此次保温杯在反应中升高的温度为4.96度
3)计算反应的热效应为：Qp=△H=－[△T·c·V·d/n]＝－208.3千焦.mol-1
4)此反应的热效应的理论值为－218.73千焦.mol-1。
所以此次实验的误差为5.2%
六、误差分析
1、称量时产生误差.
2、配置溶液时产生误差。
3、反应时温度读数有误差，保温杯保温有误差。
《完》。