化学反应热效应的测定
1化学反应热效应测量与计算
以下例子说明：当系统由始态变到终态时，系统的状态 函数压力p和体积V的变化量与途径无关。
外压从3pº变为p°
3pº
V T
一、反应热的测量
（4）过程与可逆过程
在物理或化学变化的过程中，系统与环境 存在温度差而交换的能量称为热。
热的符号规定： 系统吸热为正，系统放热为负。
热量q不是状态函数
二、反应热的测量
1. 反应热的实验测量方法
化学反应热指化学反应过程中系统放出或吸收的热量。
化学规定：系统放热为负，系统吸热为正。
摩尔反应热指当反应进度为1 mol时系统放出或吸收的热量。 （等容）反应热可在弹式量热计中精确地测量。
学习情境一 化学反应热效应的测量与计算
北京电子科技职业学院 生物技术系
单元要点
了解若干热力学基本概念（如状态函数、 1 热力学标准态、反应进度、焓等）
了解用弹式热量计测量定容热效应 2 的原理, 掌握反应热的测量方法
3 了解热力学第一定律，掌握qv的实验计算法
一、反应热的测量
1. 基本概念
（1）系统与环境
一、反应热的测量
（3） 状态与状态函数
状态就是系统一切性质的总和。有平衡态和非平衡态之 分。
如系统的宏观性质都处于定值，则系统为平衡态。 状态变化时，系统的宏观性质也必然发生部分或全部变 化。
状态函数 用于表示系统性质的物理量X 称状态函数，如气体的 压力p、体积V、温度T 等。
一、反应热的测量
qm q / n
二、反应热的测量
2. 热化学方程式
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。
化学反应的燃烧热实验测定
化学反应的燃烧热实验测定燃烧热是指物质在常压下与氧气反应产生的热量。
热量的测定对于理解化学反应的能量变化以及物质的热稳定性具有重要意义。
本文将介绍化学反应的燃烧热实验测定的方法和原理。
一、实验目的本实验旨在通过测定己烷燃烧的燃烧热来了解燃烧反应的热效应，并学习测定燃烧热的方法。
二、实验原理燃烧反应的热效应可以通过测定反应前后的温度变化来间接得出。
实验中采用恒压量热器实现常压下的燃烧反应，并通过记录反应前后的温度变化来计算燃烧热。
三、实验步骤1. 实验前准备- 校准燃烧热计- 准备适量的己烷和所需实验器材2. 开始实验- 将适量的己烷注入恒压量热器中- 点燃己烷，并记录燃烧开始时的初始温度- 记录燃烧过程中的温度变化，直到温度趋于稳定3. 数据处理- 利用实验数据计算燃烧热，公式如下：燃烧热 = (质量差) × (己烷的燃烧热标准热焓)其中，己烷的燃烧热标准热焓可在相关文献中找到四、实验注意事项1. 安全操作，注意火源和有毒气体的产生2. 保持恒压量热器密封，避免温度损失3. 实验结束后进行器材清洗和储存五、实验结果与讨论通过测定己烷的燃烧热，我们可以得到物质燃烧反应的热效应。
根据实验数据，我们可以计算得出己烷的燃烧热并与已有的数据进行对比分析。
实验结果的准确性取决于实验操作的精确度和仪器的准确性。
六、实验总结化学反应的燃烧热实验测定是了解热效应的重要实验之一。
通过测定己烷的燃烧热，我们可以了解燃烧反应的能量变化，并从中推导出物质的热稳定性。
实验中需要注意安全操作和仪器校准，以确保实验结果的准确性。
七、参考文献[1] 张三, 李四. 化学热力学实验技术与方法. 化学出版社, 2010.以上是关于化学反应的燃烧热实验测定的文章。
希望对你有帮助！。
化学实验中的热力学实验
化学实验中的热力学实验化学实验是化学学科中重要的一环，热力学实验更是其中的重要分支。
热力学实验主要是研究化学反应中的热效应，探究化学反应的热力学特征。
在实验中，热力学的基本概念和原理得到了很好的验证和应用，也为我们更深入地了解化学反应提供了帮助。
一、热化学实验的基本原理化学反应的过程中，往往会产生能量的变化，这也是热化学实验的基础。
热化学实验的基本原理是根据化学反应的放热或吸热过程来测定化学反应的热效应。
其中，温度的变化是我们测定热效应的重要指标之一。
在实验中，我们可以使用热量计去测定热效应。
二、化学实验中的热效应测定方法很多化学实验中都需要测定热效应，这时我们可以使用试剂热效应计、反应热计等测定方法。
试剂热效应计是利用热效应很大的反应来测定未知反应的热效应，通过推导计算，可以得出未知反应的热效应。
而反应热计是直接测定反应的热效应，将反应物加热后，通过测定产生的温度变化，可以计算出反应的热效应。
三、热化学实验中的应用热化学实验在化学教学、生产和研究中都有广泛的应用。
例如，在工业生产中，通过热力学反应可以知道所制备的产品是否能够满足工业生产的要求；在化学研究中，热化学实验则可以探究反应性和稳定性等化学反应性质。
四、热化学实验的安全问题在进行热化学实验时，安全问题尤为重要。
因为很多化学反应都需要加热或者放热，不小心操作可能会引起化学危险。
因此，在实验中我们应该严格按照实验规程操作，并且佩戴安全防护设备。
五、结语热化学实验的研究具有很大的意义。
不仅可以加深对化学反应性质的了解，也能为化学工业生产提供依据。
在进行实验时，我们应该严格执行实验规程，并注意实验安全。
同时，我们也需要不断深入地探究，探索更多可能存在的应用和研究领域。
高二化学反应热的测量与计算
①
②
③
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-2599.2KJ/mol
∵ (①×4 +② －③) ÷2 得到2C(石墨)(s)+H2(g) =C2H2(g) ∴ △H=(△H1 ×4 + △H2－ △H3) ÷2
=+226.8KJ/mol
课后拓展
你知道神六的火箭燃料是什么吗？
【概念辨析】
2、若将1L1mol/LNaOH溶液中加入稀 醋酸、浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反 应时的热效应分别为△H1、△H2 、 △H3 ；则三者的大小关系为 △H1＞△H3＞△H2 。 燃烧热：1g可燃物完全燃烧生成最 稳定的氧化物所释放的热量。
不管化学反应是分一步 完成或分几步完成，其反应 热是相同的。 化学反应的反应热只与 反应体系的始态和终态有关， 而与反应的途径无关。
5 数据处理
Q =mCΔt
Q:中和反应放出的热量。 m：反应混合液的质量。 C：反应混合液的比热容。 Δt：反应前后溶液温度的差值。
①
我们如何得到上述数据呢？
m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参
加反应的酸、碱质量相加即可；C需要 查阅，Δt可用温度计测出反应前后的温 度相减得到。
5 数据处理 ［问］酸、碱反应时，我们用的是 它的稀溶液，它们的质量应怎样得 到？ 量出它们的体积，再乘以它们的密 度即可。
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
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。
化学反应焓变的测定
大学化学实验报告专业土木工程年级2012 班级土木08班姓名姚贤涌实验项目名称化学反应焓变的测定实验原理：化学反应通常是在等压条件下进行的，此时，化学反应的热效应叫做等压热效应Q p。
在化学热力学中，则是用反应体系焓H的变化量△H来表示，简称为焓变。
为了有一个比较的统一标准，通常规定100kPa为标准态压力，记为p○-。
把体系中各固体、液体物质处于p 下的纯物质，气体则在p下表现出理想气体性质的纯气体状态称为热力学标准态。
在标准状态下化学反应的焓变称为化学反应的标准焓变，用△r H 表示，下标“r”表示一般的化学反应，上标“”表示标准状态。
在实际工作中，许多重要的数据都是在298.15K 下测定的，通常用298.15K下的化学反应的焓变，记为△r H(298.15K)。
本实验是测定固体物质锌粉和硫酸铜溶液中的铜离子发生置换反应的化学反应焓变：Zn(s)+CuSO4(aq)======ZnSO4(aq)+Cu(s)△r H m(298.15K)=-217kJ·mol-1这个热化学方程式表示：在标准状态，298.15K时，发生了一个单位的反应，即1 mol的Zn与1 mol的CuSO4发生置换反应生成1mol 的ZnSO4和1mol的Cu，此时的化学反应的焓变△r H m(298.15K)称为298.15K时的标准摩尔焓变，其单位为kJ·mol-1。
测定化学反应热效应的仪器称为量热计。
对于一般溶液反应的摩尔焓变，可用图3.3.1所示的“保温杯式”量热计来测定。
图3.3.1 简易量热计示意图在实验中，若忽略量热计的热容，则可根据已知溶液的比热容、溶液的密度、浓度、实验中所取溶液的体积和反应过程中(反应前和反应后)溶液的温度变化，求得上述化学反应的摩尔焓变。
其计算公式如下：111{(273.15)}1000r m H t K T c VkJ mol ρξ-∆+=-∆∆ 式中，rmH ∆——在实验温度(273.15+t)K 时的化学反应摩尔焓变(kJ ·mol -1)；T∆——反应前后溶液温度的变化(K)；c ——CuSO 4溶液的比热容(J ·g -1·K -1)；ρ——CuSO 4溶液的密度(g ·dm -3)；V ——CuSO 4溶液的体积(cm 3)；ξ∆——反应进度变，ξ∆=44()()n CuSO mol v CuSO ∆实验数据与现象：实验数据与现象：C（cuso4）=0.2045mol/L 密度=1.024g/mol 实验中V=200cm3 m（Zn）=3.5g Cuso4溶液比热容c=4.18J·g-1·K-1 时间t（min） 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0温度（℃）21.70 21.90 21.90 21.90 22.50 27.50 30.50 32.60 32.60 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.032.30 32.13 31.99 31.90 31.80 31.70室温t=22.4℃实验结果与分析讨论：实验结果与分析讨论：△T=282.55K n（CuSO4）=4.09×10-3△r H m=｛（273.15+t）K｝=-△T·c·p·V·1/△§·1/1000=-295.698KJ/mol。
高中化学： 反应热及其测定(先上热化学方程式)
2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l )
ΔH=-571.6 kJ/mol
C3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2(g) +4H2O ( l ) ΔH= - 2220 kJ/mol
在该条件下，5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ， 则氢气和丙烷的体积比为？
Q = mcΔt = 418kJ
【问题8】氢氧化钠稀溶液和盐酸的稀溶液反应生成1mol液态水时 的反应热为多少？如何测量？（假设稀溶液的比热容和水的比热容 相等，稀溶液的密度和水的密度相等）
中和反应热的测定
1、反应原理：Q = mCΔt Q：中和反应放出的热量。 m：反应混合液的质量。 C：反应混合液的比热容。 Δt：反应前后溶液温度的差值
偏小
已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的△H=-12.1kJ/mol；
HCl(aq)与NaOH(aq)反应的△H=-57.3kJ/mol.
则HCN在水中电离的△H等于（C）
A.-69.4 kJ/mol
B. -45.2 kJ/mol
C.+45.2 kJ/mol
热，焓变，中和热测定，燃烧热
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ∆H = -184.6KJ/mol
2.当1molC(固态)与适量H2O(气态) 反应,生成CO(气态)和H2(气 态)，吸收131.3kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ∆H = +131.3KJ/mol
3.当0.5molCu(固态) 与适量O2(气态) 反应, 生成CuO(固态)， 放出 78.5 kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。
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。
反应热的测定和计算
讨论
1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？
答案：会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要 吸热，故将使测得结果偏小。
2.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L 的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二 倍（假定各步操作没有失误）？
等
2、能源又可以分为一级能源和二级能源。一级能
源是指直接取自自然界，没有加工转换的各种能量
和资源；二级能源是指由一级能源经过加工转换
后得到的能源。根据这种分类法，请将上面提到
的能源重新分类？
能 源
一级能源：煤、石油、天然气、太阳能、天然气水 合物 、风能、生物质能、地热能、海洋能 二级能源：氢能、、电力、核能
中和热：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生 成1mol水时所放出的热量
在稀溶液中,强酸与强碱的反应中和热都是57.3 kJ· mol-1
H+(aq)+ OH- (aq) H2O (l) △H= -57.3 kJ· mol-1
由于电离过程是吸热的,而弱酸、弱碱都较难电 离，所以，强酸与弱碱、强碱与弱酸、弱酸与弱碱 反应生成1mol水时所放出的热量都小于57.3 kJ。
（2）若一个化学反应方程式可由另外几个反应 的化学方程式相加减而得到，则该反应的
焓变亦可以由这几个反应的焓变相加减而
得到。 第8页的问题解决
1、你所了解的传统能源有哪些？新能源又有哪些？
能 源 传统能源；煤、石油、天然气、热力、电力等
新能源：太阳能、核能、风能、生物质能、地
化学反应热效应的测定和应用研究探究
05
实验设计与数据分析方法
实验设计原则及步骤
实验设计原则
确保实验安全、可重复，并尽量 减小误差；选择合适的反应体系 和条件，使反应热效应显著。
实验步骤
准备实验器材和试剂；按照实验 方案搭建实验装置；进行反应并 测量相关数据；重复实验以获得 更可靠的结果。
数据采集与处理方法
数据采集
准确记录实验过程中的温度、压力、 质量等关键数据；使用高精度测量设 备以减小误差。
催化剂对热效应影响
催化剂作用
催化剂通过降低反应活化能来加速化 学反应，但不影响最终的热效应。然 而，在实际测定中，催化剂的加入可 能改变反应路径，从而影响热效应的 测定结果。
催化剂选择
不同催化剂对同一反应的热效应影响 可能不同。因此，在选择催化剂时， 需要考虑其对热效应测定的潜在影响 。
其他可能影响因素探讨
适用范围比较
直接测定法适用于各种类型的反应，而间接测定法则更适 用于一些难以直接测量的反应或需要快速估算的情况。
实验条件与设备要求
直接测定法通常需要较为精密的实验设备和严格的实验条 件控制，而间接测定法则相对简单，对实验条件和设备的 要求较低。
03
化学反应热效应影响因素 研究
反应物浓度与温度影响
数据处理
对采集到的数据进行整理、筛选和计 算；应用统计学方法对数据进行分析 ，以评估结果的可靠性和准确性。
结果分析与讨论
结果分析
根据实验数据和理论知识，分析反应热效应的大小和影响因素；比较不同条件下的实验结果，探讨反 应机理。
结果讨论
对实验结果进行解释和讨论，提出可能的改进方案；将实验结果与文献报道进行比较，验证实验方法 的可行性和准确性。
科学研究
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。
化学反应中的热效应
热效应与反应机 理的探究
热效应在研究反应机 理时起着关键作用， 通过热效应的测定， 可以推测反应机理中 可能存在的中间体和 过渡态，从而深入了 解反应的机理。科学 家们经常利用热效应 的特性来揭示某些复 杂反应的机理细节， 进一步推动化学领域 的发展。
热效应在反应路径选择中的作用
影响反应速率
对流
对流机理和 特点
流体运动导致的 能量传递
在化学反应 中的应用
利用对流控制反 应条件
对流传热计 算方法
Nusselt数公式
不同传热方式比较
热传导
分子间能量传递 涉及物质内部传热
对流
流体传递热量 涉及流体运动影响
辐射
电磁波传递热量 无需介质传递
辐射
辐射传热特 点和规律
热能通过辐射传 递
在化学反应 中的重要性
中的实际应用
仪器种类和 使用
列举常见的热容 测定仪器种类， 介绍它们的使用
方法
热量计法
原理和结构
具体说明热量计 测定的基本原理
和结构组成
应用情况
阐述热量计法在 热效应测定中的
广泛应用范围
测定步骤
介绍热量计测定 的操作步骤和注
意事项
燃烧计法
01 原理和操作
详细描述燃烧计的原理和操作方法
02 应用比较
热容测定法
热容测定法是一种测 定物质热容量的方法， 通过在实验条件下给 定热量，测量物质的 温度变化，从而推导 出物质的热容量。这 种方法在化学反应研 究中扮演着重要角色， 可以帮助确定反应所 释放或吸收的热量大 小。
热容测定法
原理和方法
详细解释热容测 定的基本原理和
操作方法
应用领域
《化学反应的热效应》第3课时-中和热的测定
的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而
导致实验结果误差。
3.用另一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液， 并用温度计测量NaOH溶液的温度，或者调节温度使 之与盐酸相同，记入下表。 4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中， 并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要 洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并 准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记 入下表。
0.418 （t2－t1）
0.025
kJ/mol
强酸、强碱反应: H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l); △H= — 57.3kJ/moL
［议一议］为何所测得的数据不是57.3 kJ/mol，分 析产生误差的原因。
误差分析:
可能的原因有： 1.量取溶液的体积不准确（测量结果是按50 mL的酸、 碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或小于50 mL 都会造成误差） 2.温度计的读数有误。 3.实验过程中有液体洒在外面。 4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。 5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致 误差。 6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温 度，致使热量损失而引起误差。
实验步骤： 1.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，如下图所示。 大、小烧杯放置时，为何要使两杯 口相平？填碎纸条的作用是什么？ 对此装置，你有何更好的建议？
化学反应热效应的测定
化学反应热效应的测定
化学反应热效应是指化学反应过程中产生的热量，即反应热。
测定化学反应热效应有以下几种方法：
1.热量计法：测量反应前后物质的温度变化，从而计算出
反应热。
2.等容量法：将化学反应前后物质放置在同一容器中，通
过测量反应前后容器的温度变化，计算出反应热。
3.等压力法：将化学反应前后物质放置在同一压力容器中
，通过测量反应前后容器的温度变化，计算出反应热。
4.等体积法：将化学反应前后物质放置在同一体积容器中
，通过测量反应前后容器的温度变化，计算出反应热。
以上是化学反应热效应的几种常用测定方法，根据不同的实验需要选择适当的方法进行测定。
化学反应热效应的测定和应用研究探究分析
CHAPTER 03
化学反应热效应应用领域
能源领域应用
01
燃料燃烧热测定
通过测量燃料燃烧时释放的热量 ，评估燃料的能量密度和热值， 为能源利用提供基础数据。
02
03
热能转换效率研究
新能源开发
研究化学反应中热能与其他形式 能量的转换效率，提高能源利用 效率。
利用化学反应热效应探索和开发 新能源，如氢能、太阳能热利用 等。
CHAPTER 05
结果讨论与误差分析
实验结果展示及讨论
实验数据汇总
详细记录了反应过程中温度、压力、物质质量 等关键参数的变化情况。
结果分析
通过对实验数据的处理和分析，得出了化学反 应的热效应值，并与理论值进行了比较。
讨论
对实验结果进行了深入讨论，分析了可能存在的偏差原因，并提出了改进意见 。
误差来源及影响因素剖析
发展新型测定技术
探索和发展新型、高效的化学反应热效应测定技术，提高测定的灵敏 度和分辨率。
拓展应用领域
将化学反应热效应的测定方法应用于更多领域，如新能源开发、节能 减排等，为解决实际问题提供更多科学依据。
强化理论计算与实验验证
加强理论计算与实验验证的结合，提高研究的科学性和实用性。
THANKS FOR WATCHING
间接测定法
赫斯定律法
根据赫斯定律，通过已知反应的热效应来推 算未知反应的热效应，适用于难以直接测量 的反应。
键能法
利用化学键能数据计算化学反应的热效应，需要掌 握各种化学键的键能及反应中化学键的变化情况。
热化学方程式法
通过热化学方程式来计算反应的热效应，需 要掌握各物质的标准生成焓及反应方程式。
接测定法
量热计法
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
化学反应的热效应与热量计算
化学反应的热效应与热量计算化学反应中的热效应是指在化学反应中放出或吸收的能量。
热效应是热力学研究中的重要概念，对于了解化学反应的热力学特性以及工业应用具有重要意义。
本文将介绍化学反应的热效应的计算方法。
1. 热效应的定义化学反应的热效应是指在恒压条件下，化学反应时放出或吸收的能量。
热效应的计量单位是焦耳（J）或千焦（kJ）。
2. 热效应的计算方法热效应可以通过实验测量或计算两种方法得到。
2.1 实验测量法实验测量法是通过测量反应前后温度的变化来确定热效应。
实验中一般使用量热器（也称热量计）来测量反应的温度变化。
热量计的原理是将反应释放或吸收的热量传递给水，通过测量水的温度变化来确定热量的大小。
2.2 热效应的计算如果实验测得的热效应为反应放热（即温度升高），则热效应的数值为负值；如果实验测得的热效应为反应吸热（即温度降低），则热效应的数值为正值。
3. 热效应的计算公式热效应可以通过反应物和生成物的热化学方程式来计算。
通常使用标准热效应计算反应的热效应。
下面是标准热效应计算的公式：ΔH = ∑ΔHf(生成物) - ∑ΔHf(反应物)其中，ΔH表示热效应，ΔHf表示生成物或反应物的标准反应焓变。
4. 标准热效应的定义标准热效应是指在标准状况下，摩尔物质从单质状态转化为标准状态（一般是1mol/L浓度、1atm压力、298K温度）时所伴随的热效应变化。
标准热效应的计量单位也是焦耳或千焦。
5. 热量计算的例子例如，对于甲烷燃烧生成二氧化碳和水的反应：CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O假设该反应在常压常温条件下进行，根据标准热效应的计算公式，我们可以得到：ΔH = [ΔHf(CO2) + 2ΔHf(H2O)] - [ΔHf(CH4) + 2ΔHf(O2)]根据标准热效应表中可得到ΔHf(CO2) = -393.5 kJ/mol，ΔHf(H2O) = -285.8 kJ/mol，ΔHf(CH4) = -74.9 kJ/mol，ΔHf(O2) = 0 kJ/mol。
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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 p，且此热效应全部增加体系的焓（ΔH），所以有
ΔH = Q p
式中ΔH为该反应的焓变。
对于放热反应Δr H m为负值，对于吸热反应Δr H m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
Zn + CuSO
4 = ZnSO
4
+ Cu Δ
r
H
m
=–216.8 kJ·mol-1
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（ΔT ）有如下关系
Q p = - (cmΔT+KΔT)
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
Δr H m＝Qp/n＝-1/1000n(cdv+K)ΔT （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T1、重量为W1的冷水、再加入温度为T2、重量为W2的热水，二者混合后，水温为T，则
热量计得热为 q0=(T-T1)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-q1
综合以上四式可得热量计的热容量为
K=c水w2-(T2-T1)-W1(T-T1) /(T-T1)
式中 c水为水的比热。
若热量计本身所吸收的热量忽略不计，则（1）式可简化为
Δr H m＝Qp/n＝-cdvΔT/1000n
由上式可见，本实验的关键在于能否测得准确的温度值。
为获得准确的温度变化ΔT，除精细观察反应时的温度变化外, 还要对影响ΔT的因素进行校正。
其校正的方法是：在反应过程中，每隔30秒记录一次温度，然后以温度（T）对时间（t）做图，绘制T-t曲线。
三、实验设备及材料
仪器：保温杯热量计，精密温度计，容量瓶，量筒，洗瓶，玻璃棒，移液管，分析天，台秤，秒表。
药品：硫酸铜溶液(0.200 mol·L-1), 锌粉
四、实验步骤
1．c (CuSO4) = 0.200 mol·L-1 CuSO4溶液的配制
在电子天平上称取12.484 g CuSO4·5H2O 放入烧杯中，加入适量的蒸馏水使其全部溶解，然后转移至250mL容量瓶中。
用少量（每次约10mL）的蒸馏水将烧杯淋洗3次，将淋洗液全部倒入容量瓶中，最后加蒸馏水稀释至刻度。
塞紧容量瓶瓶塞，将其反复翻转10次以上，使其中溶液充分混匀。
2．热量计热容量的测定
（1）首先用台秤称量干燥的热量计（包括胶塞、温度计、搅拌棒）的重量，然后用量筒量取50 mL自来水加入其中，再称重，并记录两次称量的重量。
慢慢搅拌几分钟，待体系温度稳定后，记录此时的温度读数t1。
（2）另准备50 mL热水［约比热量计中的水高(20～25) ℃］，准确测定水的温度t2后，迅速倒入热量计中，盖好盖子并不断搅拌，同时注意升至最高点后，记录此时的温度读数t3。
3．锌与硫酸铜反应热效应的测定
（1）用50mL移液管吸取100.00mL 0.200mol·L-1CuSO4溶液，放入干燥的热量计中，盖好盖子，在不断搅拌的条件下，每隔20秒记录一次温度读数，至温度稳定时温度t4。
再记录5～8个温度读数。
（2）用台秤称取3g锌粉，加入热量计中，迅速盖紧盖子，与此同时
开始记录时间及温度变化。
在不断搅拌的条件下，每隔20秒记录一次温度读数。
至温度迅速上升时，可每隔10秒记录一次温度读数。
至温度升到最高点后，再记录3～4分钟的温度变化为止，该最高温度为t5。
五、数据记录
1.热量计热容量测定记录
室温：大气压力：
测温度t1:
测温度t2:
测温度t3:
2.锌与硫酸铜反应热效应的测定记录
3.热量计热容测定
冷水温度t1=
热水温度t2=
混合水温度t3=
热水降低温度t2-t3=
冷水升高温度t3-t1=
则热量计热容Cp=
4.锌与硫酸铜置换反应热△H的测定
硫酸铜溶液t4=
反应后溶液t5=
反应中升温△t= t5- t4=
溶液的体积V=
硫酸铜或生成铜的物质的量n=
热量计热容Cp=
设溶液的比热容近似水的比热容c=4.18J.g-1.K-1；溶液的密度近似水的密度ρ=1.0g/mL，则：
反应的热效应△H=
5.已知在恒压下，上述置换反应的焓变△H=-218.7kJ/mol。
计算实验相对误差并分析造成误差的原因。
六、思考题
1．实验中硫酸铜的浓度和体积要求比较精确，为什么锌粉只用台秤称量？
2.实验中哪些操作易产生误差应加以注意？。