实验三 中和热的测定
【实验目的】
1. 通过实验了解中和热的概念。
2. 了解用量热计来直接测定反应热效应的实验方法和操作技能。 3. 学习用图解法进行数据处理，以求得正确△T的方法。 4. 学习使用精密直流稳压电源的精密数字温差仪。 【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。对于强酸和强碱，由于它们在水中完全解离，中和反应实质上是
和
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：
＋
→
= －
57.36KJ·mol-1 （3-1）
对于弱酸和强碱进行的中和反应，情况有所不同。以醋酸的中和反应为例，因为醋酸的解离度很小，故可以认为是HAc与热和
进行的中和反应。因为中和
只决定于始终态，而与过程无关，所以将其设计为HAc的解离反应和生成H2O两步进行：
根据盖斯定律，有
（3-2）
则
（3-3）
本实验利用热量计分别测定盐酸和氢氧化钠中和反应的氢氧化钠中和反应的
以及醋酸和
。
，利用（3-3）式即可求得醋酸的解离热
为此首先利用电热法标定热量计常数K，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：
（3-4）
K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
及
均由下式计算：
（3-5）
式中
c － 酸（或碱）溶液的初始浓度，mol·dm-3； V － 酸（或碱）溶液的体积，ml。 （3-5）式中的负号“－”表示反应放热。 【实验仪器和试剂】
中和热（焓）测定装置 SWC-ZH 精密数字温度温差仪 （SWC-ⅡD）
SWC-ZH中和热（焓）测定装置-WHL数字恒流电源 量
筒
（
500ml
、
50ml）
1mol·dm-3 NaOH溶液 1mol·dm-3 HCl溶液 【实验步骤】
1. 热量计常数K的测定
（1）取500mL蒸馏水于杜瓦瓶中，放入搅拌瓷子，调节适当的转数，盖上盖子，将精密直流电源的两输入接线接在电热丝两端，打开电源，调节电压为10V，将其中一根线断开，打开数字温度温差仪，打开中和热软件，设置坐标为0—2，“采零”同时点击“开始绘图”，记录3—5min，待系统稳定为直线时，接通电源，点击“通电计时”，记录电压和电流值。
（2）当温差升到1.3以上时，断开加热电源，同时点击中和热软件中的“停止绘图”，使系统稳定3—5min时后，停止绘图，进行“图形校正”，得出K值。
2.中和热的测定
将中和热软件点到“中和热测定”，取400mL蒸馏水和50mL HCl于杜瓦瓶中，再倒入50mL NaOH于碱储液管中，调节转数，打开温度温差仪开关，打开软件，点击鼠标右键设置坐标，纵坐标0—2，采样时间53min,“采零”同时点击“开始绘图”，记录约3—5min，当系统稳定后，将碱储液管中得玻璃塞向上提，使碱流入杜瓦瓶中与HCl反应，待系统稳定记录3—5min，“停止绘图”进行“图形校正”，即可得出中和热。
【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。
2. 实验所用的1mol·dm-3NaOH、HCl溶液应该准确配制，必要时可进行标定。实验所求的
和
均为一摩尔反应的中和热，因此当HCl溶液浓度非常
准确时，NaOH溶液的用量可以稍稍过量，以保证酸完全被中和。反之，当NaOH溶液浓度非常准确时，酸可稍稍过量。为此，实验结束后可用酚酞溶液或PH试纸溶液的酸碱性。
在电加热测定温差ΔT1过程中，要经常察看电流强度和电压是否保持恒定，此外，若温度上升较快，可改为每半分钟记录一次。在测定中和反应时，当加入碱液后，温度上升很快，要读取温差（或温度）上升所达到的最高点，若温度是一直上升而不下降，应记录上升变缓慢的开始温度及时间，只有这样才能保证作图法求得ΔT的准确性。
【思考题】
1． 本实验中HCl和NaOH何者过量？既为过量为何要用移液管取？ 2． 为何在测定量热器常数K时，必须把温度计、试管、玻璃棒……等都放在量热器内？
试验说明书 一、简介
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。对于强酸强碱，由于它们在水中完全解离，中和反应实质上是H+与OH—的反应。本实验装置抓住此实质研制出一体化的中和热实验装置，它将温度温差仪、恒流源、量热计、磁力搅拌器等集成一体。具有体积小，重量轻、便于携带，显示清晰直观，实验数据稳定等特点，是院校做中和热实验的理想实验装置。
二、技术指标及使用条件
1、技术指标
最大加热功率 温度测量范围 12W -50℃～150℃ 温度测量分辩0.01℃ 率 温差测量范围 ±19.999℃ 温差测量分辩0.001℃ 率 输出信号 RS-232C串行口（可选配） 2、使用条件
电源：～220V±10%，50HZ 环境：温度-5℃～50℃，湿度≤85% 无腐蚀性气体的场合
三、面板示意图
（一）前面板示意图
1、电源开关。
2、串行口：计算机接口。（可选配）
3、增、减键按钮：按增、减键设置所需定时时间。 4、调速旋钮：调节磁力搅拌器的速率。
5、加热功率旋钮：根据需要调节所需输出加热的功率。 6、状态转换键：测试功能与待机功能之间的转换。 7、正极接线柱：负载的正极接入处。 8、负极接线柱：负载的负极接入处。 9、接地接线柱。
10、温差采零键：在待机状态下，按下此键对温差进行清零。 11、测试指示灯：灯亮表明仪器处于测试工作状态。 12、待机指示灯：灯亮表明仪器处于待机工作状态。 13、定时显示窗口：显示所设定的定时时间间隔。 14、温度显示窗口：显示所测物的温度值。 15、温差显示窗口：显示温差值。
16、加热功率显示窗口：显示输出的加热功率值。 17、固定架：固定中和热反应器。 （二）后面板示意图
1、保险丝：2A。
2、电源插座：与～220V连接。
3、传感器插座：将传感器插头插入此插座。 （三）量热杯
四、实验内容及步骤
中和热的测定
