氧弹法测燃烧热文档

氧弹法测燃烧热燃烧热的测定【实验目的】1、明确燃烧热的定义，了解定压燃烧热雨定容燃烧热的差别。2、掌握量热技术的基本原理；学会测定萘的燃烧热.3、了解氧弹量热计的主要组成及作用，掌握氧弹量热计的操作技术。4、学会雷诺图解法校正温度改变值。【实验原理】物质的标准摩尔燃烧热是指1mol物质在标准压力下完全燃烧时所放出的热量。在恒容条件下测得的1mol物质的燃烧热称为恒容摩尔燃烧热（Q），数值v，m上等于燃烧过程热力学能变化（ΔU）。在恒压条件下测得的1mol物质燃烧热称rm为恒压摩尔燃烧热（Q），数值上等于等于燃烧过程的摩尔焓变（ΔH）。若参p，mrm加反应的是标准压力下1mol物质，则恒压热效应ΔH即为该有机物标准摩尔燃θmr烧热ΔH。θmc若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理，则有下列关系式：Q=Q+（ΣV）RT（3-4）p，mV，mB本实验采用氧弹热量计为测量仪器。氧弹是一个特制的不锈钢容器，耐高温、高压、腐蚀，密封性好，是典型的恒容容器。测定时样品应压片，防止充氧或燃烧时飞散。量热反应测量的基本原理为能量守恒定律。热是一个很难测定的物理量，热量的传递往往表现为温度的改变，而温度却很容易测量。在盛有定水的容器中，样品物质的量为n摩尔，放入密闭氧弹充氧，使样品完全燃烧，放出的热量传给水及仪器各部件，引起温度上升。设系统（包括内水桶，氧弹本身、测温器件、搅拌器和水）的总热容为C（通常称为仪器的水当量，即量热计及水每升高1K所需吸收的热量），假设系统与环境之间没有热交换，燃烧前、后的温度分别为范文

T1、T2，则此样品的恒容摩尔燃烧热为:QC(TT)（3-5）2n1Vm,Q式中，为样品的恒容摩尔燃烧热(J·mol)；n为样品的摩尔数（mol)；-1v,mC为仪器的总热容(J·K-1或J/C)o。图1氧弹量热计构造示意图图1、氧弹图2氧弹构造示意图－厚壁圆筒；2－弹盖2、内水桶（量热容器）3、电极、温度4计5、搅拌器、6恒温外套－螺帽；4－进气孔3－排气孔；6－电极5－电极（也是进气管）7式3-5是最理想、最简单的情况。但是，由于氧弹量热计不可能完全绝热，热漏在所难免。因此，燃烧前后温度的变化不能直接用测到的燃烧前后的温度差来计算，必须经过合理的雷诺校正才能得到准确的温差变化。而且多数物质不能自燃，如本实验所用萘，必须借助电流引燃点火，丝再引起萘的燃烧，因此，式3-5左边必须把丝燃烧所放热量考虑进去就如下式：nQmV,mCΔT（3-6）Q点火丝点火丝Q：m为点火丝的质量，为点火丝的燃烧热，为-6694.4，J/g丝丝式中△T为校正后的温度升高值。仪器热容的求法是用已知燃烧焓的物质(如本实验用苯甲酸)，放在量热计中C燃烧，测其始、末温度，经雷诺校正后，按上式即可求出。虽采取了多种措施，但热漏还是无法完全避免，因此，温度变化值必须经过雷诺校正。范文

【仪器与试剂】1.仪器SHR-15氧弹量热计1台；SWC-ⅡD精密温度温差仪1台；压片机1台；充氧器1台；氧气钢瓶1个；1~100℃温度计一支；万能电表一个2.试剂点火丝、苯甲酸(AR)；萘（AR）【实验步骤】1、测定氧氮卡计和水的总热容量（1）样品压片：用天平称取约0.5g苯甲酸，再用分析天平准确称取一根铁丝质量，从模具的上面倒入己称好的苯甲酸样品，压片。在分析天平上准确称重。分别准确称量记录好数据，即可供燃烧热测定用。（2）装置氧弹、充氧气：拧开氧弹盖，将氧弹内壁擦净，将点火丝的两端分别绑紧在氧弹中的两根电极上，选紧氧弹盖，将氧弹放在充氧仪台架上，打开充气阀，充入0.9MPa氧气，再放清氧弹内气体，重复三次充放步骤。最后用万用表欧姆档检查两电极是否通路。（3）燃烧温度的测定：将氧弹放入量热计内简。用量倒入水桶内，盖好盖子，此时用普通温度计读出水温。接好电极，盖上盖了，打开搅拌开关。将普通温度计取出换上贝克曼温度计待温度稳定上升后，每隔半分筒称2800mL自来水，钟读取贝克曼温度计一次，连续记录5min，得到燃烧前的温度，此刻按下点火键，仍然半分钟读数记录一次，直到温度升到最高点开始下降后仍然记录5min作为燃烧结束后期温度，方可停止实验。，拿出氧弹，放气，开盖，检查是否燃（4）实验停止后，取出贝克曼温度计烧完全，取出剩余点火丝称重，倒水，擦干设备。2、萘燃烧热Q的测定v（1）称取约0.5g的萘，同上实验操作进行。（2）最后倒去自来水，擦干铜水桶待下次实验用【数据处理】室温：22.0℃查文献可知：Q（苯甲酸,s）＝-26460J/gV1.图解法求△T，计算卡计热容C苯甲酸+点火丝点火丝实验后点火丝苯甲酸损耗点火丝0.5269g0.0146g0.0092g0.5123g0.0054g苯甲酸的燃烧温度时间表(每半分钟记录一次)范文

时间(t)/min时间/0.5min温度T（℃）温度T（℃）时间(t)/min温度T（℃）118.4741519.3542919.508218.4751619.3873019.50934518.4751719.4113119.51118.4761819.4303218.4761919.4463319.51319.4583419.51519.512618.477207818.4782119.4693519.51618.4782219.4773619.516918.4942319.51718.7222419.4903819.5171118.9882519.4953919.5181219.1552619.484371019.4994019.5181319.2472719.5024119.5181419.3082819.505使用origin制得温差校正图T19.503—18.502=1.001℃由公式nQmQCT得：V,m点火丝点火丝范文

C=13505.80℃J/2.计算萘的恒容摩尔燃烧热点火丝实验后点火丝萘损耗点火丝萘+点火丝0.5880g0.0141g0.0082g0.5739g0.0059g时间时间(t)/min温度T（℃）时间(t)/min温度T（℃）温度T（℃）/0.5min119.5061520.9112921.182219.5061620.9773021.184319.5051721.0213121.186419.5051821.0573221.186519.5041921.0873321.187619.5042021.1093421.187719.5042121.1253521.188819.5042221.1393621.187919.5252321.1503721.1861019.7742421.1583821.1861120.1132521.1653921.1861220.4122621.1714021.1851320.6572721.1764121.1841420.81128使用origin制得温差校正图21.1794221.184范文

T21.212—9.510=1.702℃由公式nQmQV,m点火丝点火丝CT得:Q=－40122.61－51J/g42.5=1kJ/molV,m3.计算萘的恒压摩尔燃烧热12Og10COg4HOl(g)2反应方程式：CHs108222BB代入Q=Q+（ΣV）RT解得：Q=-5147.42kJ/molp，mV，mB即22.0℃时萘的燃烧焓为：p，m△4.由基尔霍夫定律将△H（T）换成△H（298.15K），并与文献比较C（CO,g）=37.13•KJ/molC（HO,l）=75.30•KJ/molC（萘,s）=142.2•KJ/mol（O,Cg）=29.36•KJ/molH（22.0℃）＝-5147.42kJ/molcmcmcmp，m2p，m2p，mp，m2ΔC＝10×C（CO,g）＋4×C（HO,l）－C（萘,s）－12C（O,g）p，mp，m2p，m2p，mp，m2＝177.98•KJ/molH（25.0℃）＝△H（22.0℃）＋△C×△T△cmcmp×(25.0－22.0)×10-3＝－5147.42＋177.98＝－5146.89kJ/mol文献值为：-5153.8kJ/mol相对误差为(－5146.89+5153.8)/(－5153.8)－0.1=3%误差分析：产生误差的原因除了仪器误差之外，主要还有以下几个方面：范文

1.使用雷诺图解法时，要做切线，切线分别表示正常温度上升和量热系统温度降低，切线拟合的结果对ΔT的影响很大，故雷诺作图时会引入误差。2.萘为易挥发性物质，挥发损失一定的质量，给实验带来误差。3.氧弹内可能存在少量空气，空气中N氧化生成硝酸会产生热量，引入误差。24.量取水使用的2000mL量筒的称量误差较大，两次量水的体积可能不同，从而造成系统的总热容C不一样。【提问与思考】1、什么是燃烧热？它在化学计算中有何应用？答：在标准压力时，下1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热．单位为kJ/mol。在化学计算中，可用于求反应热。2、什么是卡计和水的热当量？如何测得？答：卡计和水当量就是量热仪内筒水温每升高一度所吸收的热量（即量热计的热容量）。单位是：焦耳/度测法：用已知燃烧焓的物质，放在量热计中燃烧，测量其始、末温度，经雷诺校正后，按下式：nQmQCΔT即可求出。火丝点火丝V,m点3、测量燃烧热两个关键要求是什么？如何保证达到这两个要求？答：实验关键：点火成功、试样完全燃烧是实验成败关键，可以考虑以下术措施：①试样应进行磨细、烘干、干燥器恒重等前处理，潮湿样品不易燃烧且有几项技误差。②压片紧实度：一般硬到表面有较细密的光洁度，棱角无粗粒，使能燃烧又不至于引起爆炸性燃烧残剩黑糊等状。③点火丝与电极接触电阻要尽可能小，注意电极松动和铁丝碰杯短路问题。④充足氧并保证氧弹不漏氧，保证充分燃烧。燃烧不完全，还时常形成灰白相间如散棉絮状。4、实验测量到的温度差值为何要经过雷诺作图法校正，还有哪些误差来源会影