化学反应焓变的测定
预习与思考：
1.复习理论书上关于焓变的相关内容；复习移液管的使用方法。

2.思考并回答下列问题：
①实验中为何以
CuSO的物质的量计算摩尔反应焓变？
4
②为什么锌粉用台秤称取，而
CuSO溶液用移液管准确量取？
4
③为什么保温杯要保持干燥、洁净？
化学反应焓变的测定
一、实验目的
1. 了解测定化学反应焓变的原理和方法。

2. 进一步练习移液管的使用。

3. 了解简易量热器的构造。

二、实验原理
化学反应在恒温恒压下的反应热效应叫做恒压热效应Q p ，而反应体系的焓变ΔH 与Q p
在数值上相等，即p Q ΔH =，因此恒温恒压下化学反应的反应热就用ΔH 表示，对于放热反应ΔH 为“-”，对于放热反应ΔH 为“+”。

在298.15K 时，反应的标准摩尔反应焓变可由标准摩尔生成焓计算得到，即
θθ
r m B f m.B ΔH (298.15K)=νΔH (298.15K)
∑。

反应焓变也可以实验测定，测量方法很多，本实验采用保温杯和温度计作为简易量热计来测量。

假设反应物在量热计(图1)中进行的化学反应是 在绝热条件下进行的，即反应体系(量热计)与环境不发生热量传递，那么反应热就只用于改变反应体系的温度。

这样，从反应体系前后的温度变化、有关物质的质量、比热等物理量就可以计算出反应的焓变。

本实验是测定锌和硫酸铜溶液置换反应的焓变： Zn(s)+Cu 2+(aq)=Zn 2+(aq)+Cu(s)
（1）
）化（反应前后溶液的温度变—K ΔT ；
C —溶液的比热容（kJ·kg -1·K -1）；
）溶液的体积（—3dm V -；
）
溶液的密度（—3dm kg -⋅ρ； ）量（升溶液中溶质的物质的—mol V n ，以4CuSO 的物
质的量计。

由于是稀溶液，用纯水的数据近似代替，则C=4.18kJ·kg -1·K -1, ρ=1.0Kg·dm -3
由于简易量热计并非严格地绝热，在反应液温度升高的同时，量热计的温度也相应升高，而计算时又忽略此项内容，故会造成温度差的误差。

由（1）式可知，本实验的关键在于能否测得准确的温度值。

为获得较为准确的ΔT ，除仔细
观察反应时的温度变化外, 还要对影响ΔT 的因素进行校正。

其方法是：实验过程每隔30秒记录一次温度，然后以温度（T ）对时间（t ）做图，绘制T —t 曲线，如图2所示。

将曲线AB 和CD 线段分别延长，再做垂线EF ，与曲线交与G 点，且使CEG 和BFG 所围二块面积相等，此时E 和F 对应的T 值之差即为校正后的温差ΔT 。

这样可较客观地反映出由反应热效应引起的真实温度变化值。

三、仪器与药品
分析天平、台秤、玻棒、烧杯、容量瓶（250cm 3）、移液管（50cm 3或25cm 3）、洗耳球、简易量热计、秒表
4CuSO 溶液（0.2mol/L ）
、锌粉（化学纯） 四、实验步骤
1. 用台秤称取3g 锌粉待用；
2. 用滤纸片将洗净的保温杯中残留的纯水吸干，然后准确移取100ml 4CuSO 溶液到已经洗净
擦干的保温杯中，盖好插有温度计的瓶塞，调节温度计的高度，使温度计的球泡全部浸入溶液中，但又不与杯底接触。

3. 不断水平地摇动保温杯，使溶液保持水平圆周运动（注意不能将溶液摇出），每隔30秒测定一次温度（温度读数需估读一位），直至4CuSO 溶液与保温杯传热达到平衡（两者可能温度有一定差异），即温度不变，继续每隔30秒测定一次温度，再测2分钟。

4. 迅速向保温杯中加3g 锌粉，立即盖好盖子，继续不停水平摇动，让锌粉与4CuSO 溶液充分混匀并反应，并每隔30秒记录一次温度。

当温度上升到最高点后再继续测定2分钟。

测完后将废液倒入回收桶。

（注意：要在保证溶液不溢出的前提下充分摇动。

温度升高非常迅速，若温度升高较慢，原因是没有摇匀） 五、实验数据的记录与处理
推法求得反应前后溶液的温度变化ΔT 。

3．根据实验数据计算反应焓变，并与理论值比较，计算相对误差。

Zn(s)+Cu 2+(aq)=Zn 2+(aq)+Cu(s) θθ
r m B f m.B ΔH (298.15K)=νΔH (298.15K)
六、问题与讨论
(1)分析实验测定的反应焓变与理论计算的θ
m r H Δ有差别，分析原因。

(2)为什么温度上升到最高值后还要再继续测2分钟？
七、安全与环保。