• 煤炭量熱儀檢測(cè)驗(yàn)算熱量-例題

  將0.500gN2H4（l）①2t000048_0007_0在盛有1210gH2O的彈式熱量計(jì)的鋼彈內(nèi)（通入氧氣）完全燃燒盡。系統(tǒng)的熱力學(xué)溫度由293.18K上升至294.82K。已知鋼彈組件在實(shí)驗(yàn)溫度時(shí)的總熱容Cb為848J·K-1。試計(jì)算在此條件下聯(lián)氨完全燃燒所放出的熱量。 　　解：聯(lián)氨在空氣或氧氣中完全燃燒的反應(yīng)為 　　N2H4（l）＋O2（g）＝N2（g）＋2H2O（l） 　　已知水的比熱容為4.18J·g-1·K-1，根據(jù)式（1.2），對(duì)于 0.500gN2H4來(lái)說(shuō)， 　　q＝－｛C（H2O）△T＋Cb△T｝＝－｛C（H2O） ＋Cb｝△T 　�。剑�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是指一定量反應(yīng)物在給定條件下的反應(yīng)熱；顯然，此熱量與所用反應(yīng)物的質(zhì)量有關(guān)。上例所測(cè)得的熱量（量熱儀/熱量計(jì)/熱值儀均可檢測(cè)出煤炭的發(fā)熱量大卡）-9.69kJ是對(duì)0.500 gN2H4而言的，也可用-9.69kJ/0.500g（N2H4）表示。若要以1molN2H4計(jì)，則可乘以N2H4的摩爾質(zhì)量M（N2H4）=32.0g·mol-1，即 　　化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)的關(guān)系常用熱化學(xué)方程式表示之。由于反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)時(shí)的溫度、壓力以及反應(yīng)物、生成物的量和聚集狀態(tài)有關(guān)，所以在寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)，通常應(yīng)標(biāo)明反應(yīng)的溫度、壓力以及反應(yīng)物、生成物的量和聚集狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)指出，同一反應(yīng)可以在定容或定壓條件下進(jìn)行；前者如在上述彈式熱量計(jì)內(nèi)進(jìn)行，后者如在敞口容器中進(jìn)行，此時(shí)反應(yīng)的熱效應(yīng)可分為等容（或定容）熱效應(yīng)與等壓（或定壓）熱效應(yīng)，分別以qv與qp表示。例如，上述聯(lián)氨在彈式熱量計(jì)內(nèi)完全燃燒的熱化學(xué)方程式為 　　N2H4（l）＋O2（g）=N2（g）＋2H2O（l）； 　　qv=－620kJ·mol-1 （量熱儀/熱量計(jì)不但可用于煤炭更廣泛的運(yùn)用于測(cè)定煤炭、石油、秸稈、煤矸石、頁(yè)巖、粉煤灰、爐渣、淤泥、尾礦、食料、垃圾等物質(zhì)的發(fā)熱量。）它表明在實(shí)驗(yàn)溫度和定容條件下，聯(lián)氨完全燃燒時(shí)每摩爾[N2H2（1）＋O2（g）→N2（g）＋2H2O（1）]①放出620kJ的熱。

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原創(chuàng)作者：鄭州三博煤炭測(cè)控儀器儀表有限公司