• 煤炭量热仪检测验算热量-例题

  将0.500gN2H4（l）①2t000048_0007_0在盛有1210gH2O的弹式热量计的钢弹内（通入氧气）完全燃烧尽。系统的热力学温度由293.18K上升至294.82K。已知钢弹组件在实验温度时的总热容Cb为848J·K-1。试计算在此条件下联氨完全燃烧所放出的热量。 　　解：联氨在空气或氧气中完全燃烧的反应为 　　N2H4（l）＋O2（g）＝N2（g）＋2H2O（l） 　　已知水的比热容为4.18J·g-1·K-1，根据式（1.2），对于 0.500gN2H4来说， 　　q＝－｛C（H2O）△T＋Cb△T｝＝－｛C（H2O） ＋Cb｝△T 　　＝－（4.18J·g-1·K-1× 1210g＋848J·K-1）（294.82K－293.18K） 　　＝－9690Ｊ＝－9.69kJ②2t000048_0007_1 　　注意：式（1.2）中的q是指一定量反应物在给定条件下的反应热；显然，此热量与所用反应物的质量有关。上例所测得的热量（量热仪/热量计/热值仪均可检测出煤炭的发热量大卡）-9.69kJ是对0.500 gN2H4而言的，也可用-9.69kJ/0.500g（N2H4）表示。若要以1molN2H4计，则可乘以N2H4的摩尔质量M（N2H4）=32.0g·mol-1，即 　　化学反应与热效应的关系常用热化学方程式表示之。由于反应的热效应与反应时的温度、压力以及反应物、生成物的量和聚集状态有关，所以在写热化学方程式时，通常应标明反应的温度、压力以及反应物、生成物的量和聚集状态。应当指出，同一反应可以在定容或定压条件下进行；前者如在上述弹式热量计内进行，后者如在敞口容器中进行，此时反应的热效应可分为等容（或定容）热效应与等压（或定压）热效应，分别以qv与qp表示。例如，上述联氨在弹式热量计内完全燃烧的热化学方程式为 　　N2H4（l）＋O2（g）=N2（g）＋2H2O（l）； 　　qv=－620kJ·mol-1 （量热仪/热量计不但可用于煤炭更广泛的运用于测定煤炭、石油、秸秆、煤矸石、页岩、粉煤灰、炉渣、淤泥、尾矿、食料、垃圾等物质的发热量。）它表明在实验温度和定容条件下，联氨完全燃烧时每摩尔[N2H2（1）＋O2（g）→N2（g）＋2H2O（1）]①放出620kJ的热。

中科三博技术人员提供