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1、实验七实验七 过氧化氢分解热的测定过氧化氢分解热的测定【实验目的】【实验目的】1、了解测定反应热效应的一般、了解测定反应热效应的一般原理和方法；原理和方法；2、学习温度计、秒表的使用；、学习温度计、秒表的使用；3、学习简单的作图方法、学习简单的作图方法【实验原理】【实验原理】H2O2(l)=H2O+1/2O2 但在常温和无催化活性杂质下，但在常温和无催化活性杂质下，H2O2相当稳定相当稳定 本实验以本实验以二氧化锰二氧化锰为催化剂，用保温杯式简为催化剂，用保温杯式简易量热计测定其稀溶液的催化分解热效应。易量热计测定其稀溶液的催化分解热效应。在一般的测定实验中，溶液的浓度很稀，近似的在一般的测定
2、实验中，溶液的浓度很稀，近似的 CaqCsolv,maqmsolv，量热计的热容量热计的热容:C=Caqmaq+CpCsolv msolv+Cp，（Cp为量热计装置的热容）。为量热计装置的热容）。本实验中采用稀的过氧化氢水溶液，因此本实验中采用稀的过氧化氢水溶液，因此:C=cH2OmH2O+Cp,cH2O=4.184J.g-1.K-1,mH2OVH2O.Cp测定：往盛有质量为测定：往盛有质量为m的水（温度为的水（温度为T1）的量的量热计装置中，迅速加入相同质量的热水（温度热计装置中，迅速加入相同质量的热水（温度为为T2），），测得混合后的水温测得混合后的水温T3，则则:热水失热热水失热cH2O
3、mH2O(T2-T3)冷水得热冷水得热cH2OmH2O(T3-T1)量热计装置得热量热计装置得热(T3-T1)Cp根据热平衡得到：根据热平衡得到：cH2OmH2O(T2-T3)=cH2OmH2O(T3-T1)+(T3-T1)Cp Cp=cH2OmH2O(T2+T1-2T3)/(T3-T1)因为简易量热计并非绝热体系，测温度变化因为简易量热计并非绝热体系，测温度变化时会碰到下述问题，即：时会碰到下述问题，即：当冷水温度正在上升时，体系和环境已发生了当冷水温度正在上升时，体系和环境已发生了热量交换，这就不能观测到最大的温度变化。热量交换，这就不能观测到最大的温度变化。此误差可用外推作图法消除，即根
4、据实验所测得此误差可用外推作图法消除，即根据实验所测得的数据，以温度对时间作图，在所得各点间作的数据，以温度对时间作图，在所得各点间作一最佳直线，延长直线与纵轴相交，交点即为一最佳直线，延长直线与纵轴相交，交点即为体系上升的最高温度。体系上升的最高温度。如简易量热计的隔热性能好，在温度升到最高点如简易量热计的隔热性能好，在温度升到最高点时，数分钟内不下降，可不用外推作图法。时，数分钟内不下降，可不用外推作图法。分解热的计算：分解热的计算：量热计吸收的总热量量热计吸收的总热量:Q=Cp(T2-T1)+cH2O2m H2O2(T2-T1)由于稀的过氧化氢水溶液的密度和比热容近似与水由于稀的过氧化氢
5、水溶液的密度和比热容近似与水的相等，因此的相等，因此:cH2O2（aq）cH2O=4.184J.g-1.K-1 m H2O2V H2O2（aq）Q=CpT+4.184 V H2O2（aq）TH=-Q/cH2O2 V H2O2/1000=(Cp+4.184 V H2O2（aq）)T.1000/cH2O2 V H2O2cH2O2 为浓度。为浓度。【实验内容】【实验内容】1、测定量热计装置的热容、测定量热计装置的热容Cp：测冷水温度测冷水温度T1，热水温度热水温度T2，混合后的水温混合后的水温T3;2、每每10秒记录一次温度，三次后，隔秒记录一次温度，三次后，隔20秒记录一秒记录一次，直到体系温度不
6、再变化或等速下降为止，次，直到体系温度不再变化或等速下降为止，记录混合后的最高水温记录混合后的最高水温T3。否则就需用外推作图法求出混合后的最高温度。否则就需用外推作图法求出混合后的最高温度。3、测定过氧化氢稀溶液的分解热、测定过氧化氢稀溶液的分解热H：测反应前过测反应前过T2氧化氢稀溶液的温度氧化氢稀溶液的温度T1，迅速迅速加入二氧化锰，塞好塞子，并摇动保温杯，同加入二氧化锰，塞好塞子，并摇动保温杯，同时记录时间，每隔时记录时间，每隔10秒记录一次；秒记录一次；当温度升到最高点时，记录此时的温度当温度升到最高点时，记录此时的温度T2，以以后隔后隔20秒记录一次温度，如在秒记录一次温度，如在3分种内不变，分种内不变，T2即即可视为反应达到的最高温度，否则就需用外推作可视为反应达到的最高温度，否则就需用外推作图法求出反应达到的最高温度图法求出反应达到的最高温度T2。【数据记录和处理】数据记录和处理】P115-116表表 过氧化氢稀溶液的分解热过氧化氢稀溶液的分解热H理论值理论值98kJ/mol,实验值与理论值的相对百分误差应在实验值与理论值的相对百分误差应在10以内。以内。