燃烧焓的测定1

1、宁波工程学院物理化学实验报告专业班级化工112姓名季森策 序号第一组同组姓名刘雨燕，赵应松指导老师实验日期 3.18实验一实验名称实验一 燃烧焓的测定一、实验目的1、用氧弹量热计测定萘的摩尔燃烧焓。2、了解热量计中主要部分的作用，掌握氧弹量热机的实验技术。二、实验原理本实验采用氧弹式量热机测定萘的燃烧焓，测量的基本原理是将一定量待测萘样品在氧弹中完全 燃烧，燃烧时放出的热量使量热计本身及氧弹周围介质的温度升高。通过测定燃烧前后量热计(包括Qv，通过氧弹周围介质)温度的变化值，就可以求出该样品的燃烧热。实验测得的是恒容反应热Qp = Qv + n R TA少厂山存人+刃掐）a即可计算得到萘的摩尔

2、燃烧焓AcH m。整个量热计可看做一个等容绝热系统，其热力学能变U为零。AU可表示为:U= AcUb+ AcU引燃丝+ AU量热计=0已知 mB, Qv，b,AT,则上式为： me Qv, b +IQ i+K AT=O实验测得热容量K后，根据上式计算 Qv，B,进而换算为样品的摩尔热力学能变AcU m(B,T)，再算出样品的摩尔燃烧焓 icH m(B ,T)。本实验用已知标准摩尔燃烧焓的苯甲酸AcH m(苯甲酸，S,298.15K)= -3226.71kJ/mol来测定量热计的热容量K , Ql= -6.699J - cm-1。重复实验，测定萘的摩尔燃烧焓。由于量热计无法做到完全绝热，因此燃烧

3、前后温度差的测量值须经雷诺温度校正图校正。Tz0H=CX；eg三、实验仪器、试剂仪器：氧弹量热计一台，压片机一台，万用表一只，贝克曼温度计一支，温度计（0C -100 C)一支，点火丝，容量瓶（1000ml） 一只，氧气钢瓶及减压阀一只试剂：萘（A.R），苯甲酸（A.R）实验装置:马达HR四、实验步骤1、热量容K的测定准确截取15cm的引燃丝，将引燃丝中部绕成环状。称取苯甲酸0.7763g，在压片机上压成片状。将样品在桌面上敲击2-3次，再在分析天平上准确称量。拧开氧弹盖放在专用支架上，将弹内洗净，擦干。分别将引燃丝两端固定在氧弹内两电极 柱上，药片置于不锈钢坩埚中，使引燃丝接触药片表面，盖上

4、氧弹盖并拧紧。打开氧气瓶阀门，调节减压阀，使压力达到1-2 MPa。将氧弹置于充氧器底座上，使进气口对准充氧器的出气口。充氧至充氧器压力表值约为1.0 MPa,用放气阀将氧弹中的氧气放出，然后再3000ml次充氧约1 MPa，浸入水中检查是否漏气，确认密封良好后进行下一步实验。将充有氧气的氧弹放入内桶底座上，检查搅拌叶片是否正常工作。量取低于室温的自来水倒入内桶中，将贝克曼温度计的传感器竖直插入量热计盖上的孔中，其末端应处于氧弹高度的1/2处。插好点火插头，装好搅拌器，打开控制箱的电源开关，按下“搅拌”键。搅拌内桶水。仪表开始显示内桶水温。30s读数一次。当读第约5min-6min后，系统温度

5、达到恒定时，开始初期温度读数，每隔续读温10次，读数精确到 0.005 Co停止搅拌，取出温度计传感器，拔掉引火导线，取出氧弹并擦于其外壳，放掉氧气，打开氧弹盖，检查燃烧是否完全。 若内有积碳，则说明此实验失败， 需重做。若无积碳，则说明实验成功。取出为烧完的点火丝，测量其长度。洗净并擦干氧弹内外壁，将内桶蒸馏水倒入储水桶，擦干全部设备。待氧弹及内桶和搅拌器温度与室温平衡后再做下一步实验。2、萘的恒熔燃烧热值测定称取0.6945g左右的萘，实验步骤同上。五、数据记录与处理室温： 21.6C大气压力：100.35K Pa样品质量：0.7902g甲酸的实验数据样品质量：0.5437g引燃丝初始长度

6、：15.00cm时间t/30s温度T/C时间t/30s温度T/ C时间t/30s温度T/ C117.5701718.8563319.074217.5731818.9013419.074317.5741918.9533519.075417.5752018.9833619.075517.5762119.0063719.075617.5772219.0213819.075717.5782319.0353919.075817.5792419.0454019.075917. 5812519.0544119.0751017.5822619.059421117.6092719.064431217.87028

7、19.067441318. 2672919.070451418.5093019.071461518.6643119.0731618.7803219.073(2萘的实验数据剩余引燃丝长度：7.8cm引燃丝初始长度：15.00cm剩余引燃丝长度：9.3cm时间t/30s温度T/ C时间t/30s温度T/ C时间t/30s温度T/ C119.1171520.2262920.651219.1231620.3513020.652319.1261720.4323120.652419.1281820.4943220.651519.1291920.5353320.650619.1292020.5673420.

8、648719.1292120.5893520.646819.1282220.6093620.645919.1282320.6203720.6431019.1282420.6303820.6421119.1342520.6383920.6401219.3862620.642401319.7742720.647411420.0522820.64942苯甲酸燃烧前后所得的一系列水温和时间关系图由图可得 Ta=17.576 C Tc=19.075 C C7H6O2(s)+7.5O2 (g)= 7CO2(g)+3H2O(l)Qv= Qp- n R T=(-3226700)-(-0.5)*8.314*27

9、6.55= -3225.51kJ/molQv，B= Qv/M=(-3225500)/122= -26.438kJ/g/ L=15.00-7.80=7.20cm 且 m 苯甲酸=0.7902g Qi= -6.699J cm-1T mB Qv，b+L Qi+K T=0- K= -( m B Qv, B + L Qi)/ AT= -0.7902*(-26438)+7.20* (-6.699)/1.16=13.97kJ/K萘燃烧前后所得的一系列水温和时间关系图由图可得 Ta=19.128 CTc=20.648 C T=1.52K/ L=15.00-9.30=5.70cm 且 m 萘=0.5437g Q

10、l= -6.699J cm-1 且 K=13.97kJ/KT mB Qv，b+L Qi+K T=0- Qv，B= -( L Q l +K AT)/ mB= -5.70*(-6.699)+13970*1.52 /0.5437= -38.99 kJ/g- Qv= Qv, b*M= -38.99*128= -4990.72kJ/molC1oH8(s)+12O2(g)=1OCO2(g)+4H2O(l)Ac 月寵=b 柚 +RTY 巾(g) =-4990720+8.314*276.55*(-2)=-4995.32KJ/mol5萘的标准摩尔燃烧焓&Hm= -4995.32KJ/mol，实验的相对误差为:|-4995.32-( -5153.9)/(-5153.9)*100%|=3.1%六、