化学反应摩尔焓变测定VIP免费

1 / 5 实验 1 化学反应摩尔焓变的测定一. 实验目的1. 了解测定化学反应摩尔焓变的原理和方法；2. 学习物质称量、溶液配制和溶液移取等基本操作；3. 学习外推法处理实验数据的原理和方法。二. 背景知识及实验原理化学反应过程中，除物质发生变化外，还伴有能量变化。这种能量变化通常表现为化学反应的热效应（简称为化学反应热）。化学反应通常是在等温、等压、不做非体积功的条件下进行的，此时反应热效应亦称作等压热效应，用Qp 表示。化学反应的等压热效应（Qp）在数值上等于化学反应的摩尔反应焓变（△ rHm）（热力学规定放热反应为负值，吸热反应为正值）。在标准状态下，化学反应的摩尔反应焓变称为化学反应的标准摩尔焓变，用△rHmθ表示。化学反应焓变或化学反应热效应的测定原理是：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） ，使反应物仅在量热计中发生反应，并使量热计及其内物质的温度发生改变。 通过反应系统在反应前后的温度变化，以及有关物质的质量和比热，可以计算出反应的热效应值。实验中溶液反应的焓变值测定采用如图1 所示的简易量热计进行测定，通过测定 CuSO4溶液与 Zn 粉的反应进行焓变值的获取。图 1 保温杯式量热计CuSO4 溶液与 Zn 粉的反应式为：Cu2+(aq) + Zn( s) = Cu( s) + Zn 2+(aq) 由于该反应速率较快，且能进行得相当完全。实验中若使用过量Zn 粉，则 CuSO4 溶液中 Cu2+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。在简易量热计中，反应后溶液所吸收的热量为：2 / 5 Qp =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CuSO4 的物质的量为n mol ，则反应的焓变为：1110001????????molkJnTcVmolJnTcmH(1) 设反应前后溶液的体积不变，则molVcnCuSO10004 ?式中， CCuSO4—— 反应前溶液中CuSO4 的浓度 (mol?.L-1) 将上式代入式（1）中，可得1144100011000?????????molkJcTcmolkJVcTcVHCuSOCuSO(2) 由于此系统非严格绝热体系，因而在反应液温度升高的同时，量热计的温度也相应提高，而计算时忽略此项内容，故会造成温差的偏差。故在处理数据时可采用外推法，按图2 中虚线外推至反应开始的时间...