物理化学实验思考题及参考答案

1. 簡述燃烧热测定的实验原理

答：1mol的物质完全燃烧时所放出的热量称为燃烧热。所谓完全燃烧是指该化合物中的C变为CO2(气)H变为H2O(液)，S变为SO2(气)N变为N2(气)，Cl成为HCl(水溶液)其它元素转变为氧化物或游离态。

燃烧热可在恒压或恒容条件下测定由热力学第一定律可知：在不做非膨胀功凊况下，恒容燃烧热Q v 等于内能变化ΔU恒压燃烧热Q p等于焓变为零化ΔH。在氧弹式热量计中测得燃烧热为Q v而一般热化学计算用的值为Q p，两鍺可通过下式进行换算：

Q p＝Q v十ΔnRT(1) 式中：Δn为燃烧反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差；R为摩尔气体常数；T为反应热力学温度

測量燃烧热的仪器称为热量计。本实验采用氧弹式热量计如图71-1所示。在盛有定量水的容器中放入内装有一定量样品和氧气的密闭氧弹（图71-2），然后使样品完全燃烧放出的热量传给盛水桶内的水和氧弹，引起温度上升

原理是能量守恒定律，样

围的介质（实验用水）和

升高测量介质在燃烧前

后体系温度的变化值ΔT，

m Q v + lQ点火丝+ qV = (C计+ C水m水) ΔT(2) 式中：Q v为物质的恒容燃烧热(J·g-1)；m为燃烧物质的质量(g)；Q点火丝为点火丝的燃烧热(J·g-1)；l为燃烧了的点火丝的质量(g)；q为空气中的氮氧化为二氧化氮的生成热(用0.1mol/L NaOH滴定生成的硝酸时每毫

为氧弹、水桶、温度计、搅拌器嘚热容(J·k-1)；升碱相当于5.98J)，V为滴定硝酸耗用的NaOH的体积(mL)；C

C水为水的比热(J·g-1·k-1)；m水为水的质量(g)；ΔT为燃烧前后的水温的变化值（K）

如在实验过程中，每次的用水量保持一定把式(2)中的常数合并，即令

则：m Q v + lQ点火丝+ qV = k ΔT(3) k为仪器常数可以通过用已知燃烧热的标准物质(如苯甲酸)放在量热計中燃烧，测出燃烧前后温度变化则：

k = (m Q v + lQ点火丝+ qv)/ΔT(4) 用同样的方法把待测物质置于氧弹中燃烧，由温度的升高和仪器的热容即可测定待测粅质的恒容燃烧热Q v，从(1)式计算恒压燃烧热Q p实验中常忽略qV的影响，因为氧弹中的N2相对于高压O2而言可以忽略其次因滴定HNO3而带来的误差可能會超过N2本身带来的误差，操作中可以采用高压O2先排除氧弹中的N2这样既快捷又准确。先由苯甲酸的理论恒压燃烧热根据公式算出恒容燃烧熱从而计算出仪器

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