测定方法

1. 实验装置

使用双孔泡沫塑料板、碎泡沫塑料(隔热)和套烧杯量热计,通过测量酸、碱反应前后的温度变化计算中和热。

2. 实验步骤

  • 量取等体积的稀盐酸(如0.50 mol/L)和稍过量的NaOH溶液(如0.55 mol/L),分别测量初始温度((t_{

    ext{HCl}})、(t_{

    ext{NaOH}}))。
  • 将两溶液快速混合,用环形玻璃棒搅拌,记录最高温度((t_{ext{终}}))。
  • 计算温度差((Delta T = t_{

    ext{终}}

  • t_{ext{始}})),代入公式:
  • [

    Delta H = frac{(m_{

    ext{酸}} + m_{

    ext{碱}}) cdot C cdot Delta T}{n_{

    ext{H}_2

    ext{O}}}

    ]

    其中,(C)为溶液比热容(约4.18 J/(g·℃)),(n_{

    ext{H}_2

    ext{O}})为生成水的物质的量。

    注意事项

    1. 保温措施:使用泡沫塑料或纸条隔热,减少热量散失。

    2. 试剂浓度与用量

  • 碱稍过量(如NaOH浓度略高于HCl),确保酸完全中和。
  • 使用稀溶液(浓度≤1 mol/L),避免浓溶液稀释放热干扰。
  • 3. 温度测量

  • 使用同一支温度计,测量前需清洗擦干;快速读取最高温度以减少误差。
  • 4. 避免干扰因素

  • 弱酸/弱碱(如醋酸)因电离吸热,测得的中和热偏小。
  • 若生成沉淀(如硫酸钡),需额外计算沉淀生成的热效应。
  • 燃烧热的测定方法及注意事项

    测定方法

    1. 实验装置

    使用氧弹量热计(如弹式热量计),通过燃烧可燃物(如萘、苯甲酸)释放热量,测量水温变化。

    2. 实验步骤

  • 将可燃物压片并精确称量,置于氧弹中充入高压氧气。
  • 点燃燃烧,记录水温变化,通过雷诺图校正温度差值((Delta T))。
  • 结合量热计热容(需用苯甲酸标定)计算恒容燃烧热((Q_V)),再转换为恒压燃烧热((Q_P = Q_V + Delta n RT))。
  • 注意事项

    1. 氧弹密封性:确保氧弹严格密封,避免气体泄漏影响燃烧完全性。

    2. 燃烧完全性

  • 可燃物需完全燃烧生成稳定氧化物(如C→CO₂,H→H₂O(l))。
  • 燃烧丝(如Cu-Ni合金丝)需完全烧断,避免残留未反应的物质。
  • 3. 热容标定

  • 使用标准物质(如苯甲酸)标定量热计热容,减少系统误差。
  • 4. 误差控制

  • 环境温度波动需通过雷诺图校正温度变化曲线。
  • 避免使用易挥发或含杂质的样品,防止副反应干扰。
  • 关键区别与共性

    1. 反应类型:中和热针对酸碱反应生成1 mol水,燃烧热针对1 mol物质完全燃烧。

    2. 热效应范围:中和热通常为固定值(强酸强碱约57.3 kJ/mol),燃烧热因物质不同差异较大。

    3. 实验设计:中和热需控制溶液浓度及体积,燃烧热需高压氧环境及完全燃烧条件。

    通过以上方法及注意事项,可准确测定两类热效应,为化学反应的能量分析提供数据支持。