实验三中和热焓的测定

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1、实验三中和热（焓）的测定一实验目的1.通过实验了解中和热的概念；2.了解用热量计来直接测定反应热效应的实验方法与操作技能；3.学习用图解法进行数据处理，以求得正确ΔT的方法；4.学习使用精密直流稳压电源和精密数字温度温差仪。二实验原理在一定温度和浓度下，酸和碱进行中和反应时产生的热效应称为中和热。对于强酸和强+1−1碱，由于它们在水中完全解离，中和反应实质上是H和OH的反应。因此在浓度足够低的条件下，不同的强酸强碱的中和热几乎是相同的，例如在25℃时，进行一个单位反应的热化学方程式为：−1−10-1H＋OH→HO∆H=－57.36KJ·mol（3-1）2rm对于弱酸和强碱进行的中和反

2、应，情况有所不同。以醋酸的中和反应为例，因为醋酸的−1解离度很小，故可以认为是HAc与OH进行的中和反应。因为中和热∆H只决定于始终rm+1−1态，而与过程无关，所以将其设计为HAc的解离反应和H和OH生成H2O两步进行：HAc+OH−1∆rHm→HO2∆H∆Hr解离r中和−1−1−1H+Ac+OH根据盖斯定律，有∆H=∆H+∆H（3-2）rmr解离r中和则∆H=∆H−∆H（3-3）r解离rmr中和本实验利用热量计分别测定盐酸和氢氧化钠中和反应的∆H以及醋酸和氢氧化钠r中和中和反应的∆H，利用（3-3）式即可求得醋酸的解离热∆H。为此首先利用电热法r中和r解离标定热量计常数K，

3、对热量计施以电压U（伏）、电流强度I（安培），并通过t（秒）后，使热量计温度升高ΔT（K）。根据焦尔－楞次定律可知，热量计常数K为：IUTK=（3-4）∆TK的物理意义是热量计升高1K时所需要的热量。它是热量计中的水及各部分的热容之和。等量酸碱的中和热∆H及∆H均由下式计算：r中和rmK∆T∆H=−×1000（3-5）rmcV式中-3c－酸（或碱）溶液的初始浓度，mol·dm；V－酸（或碱）溶液的体积，ml。（3-5）式中的负号“－”表示反应放热。三实验仪器和试剂热量计（包括杜瓦瓶、电热丝、储液管、磁力搅拌器）1套精密直流稳压电源1台精密数字温度温差仪1台量筒（500ml、50ml）

4、各1个-31mol·dmNaOH溶液-31mol·dmHCl溶液-31mol·dmCH3COOH溶液四实验步骤1．热量计常数K的测定热量计的装置如图3-1所示。用干布擦净杜瓦瓶，用量筒取500ml蒸馏水注入其中，放入搅拌磁子，调节适当的转速，轻轻地塞紧杜瓦瓶的瓶塞。将精密直流稳压电源的两输出引线分别接在电热丝的两接头上，打开电源开关，调节输出电压和电流（电压为2V左右即可），然后将其中一根接线断开。按下精密数字温度温差仪开关，片刻后按一下“采零”键，再设定“定时”1分钟，此后每分钟记录一次温差或温度，当记下第十个读数时，立即将稳压电源断开的接线接上（此时即为加热的开始时刻），并连续记

5、录温差或温度，根据温度的变化的大小可以调整读数的间隔，但必须连续记时。在通电过程中必须保持电流强度I和电压U恒定，并记录其数值。待温度升高0.8～1.0℃时，关闭稳压电源开关，并记录通电时间t。继续搅拌，每间隔一分钟记录一次温差或温度，断电后测10个点为止。用作图法确定由于通电而引起的温度变化ΔT（确定方法参见“实验2燃烧热的测定”）。2.中和热的测定将杜瓦瓶中的水倒掉，用干布将杜瓦瓶擦干净，重新用量筒取400ml蒸馏水注入其中，-3然后加入50ml1mol·dm的HCl溶液。再取-350ml1mol·dm的NaOH溶液注入碱储液管中，仔细检查是否漏液，然后将玻璃棒插入储液管中。调节

6、适当的转速，轻轻地塞紧瓶塞，每分图3-1热量计钟记录一次温度或温差，记录10分钟。然后1-杜瓦瓶；2-热电偶；3-电热丝；4-搅拌器；用玻璃棒将储液管的胶塞捅掉（不要用力过5-碱储液管；6-玻璃棒；7-磁力搅拌器猛，以免使玻璃棒碰到杜瓦瓶之内壁而损坏仪器）。继续每隔一分钟记录一次温差或温度（注意整个实验过程时间是连续记录的）。用作图法确定ΔT2。3.醋酸解离热的测定-3用1mol·dm的CH3COOH溶液代替HCl溶液，重复上述操作，求出ΔT3。4.将作图法求得的ΔT1、电流强度I、电压U和通电时间t代入（3-4）式，计算热量计常数K。-3将热量计常数K及作图法求得的ΔT2、ΔT3分

7、别代入（3-5）式中（式中c=1mol·dm，V=50ml），计算出∆H和∆H。r中和rm将∆H和∆H代入（3-3）式，计算醋酸摩尔解离热∆H。r中和rmr解离五注意事项1.本实验是用同一热量计在相同条件下分别测定电加热温差ΔT1及中和反应温差ΔT2、ΔT3。在三次测量过程中，应尽量保持测定条件的一致，例如水和酸碱溶液体积的量取，搅拌速率控制，初始状态的水温等。-32.实验所用的1mol·dmNaOH、HCl和HAc溶液应该准确配制，必要时可进行标定。实验