實(shí)驗(yàn)四 氨基甲酸銨的分解平衡

1、湖南工業(yè)大學(xué)實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告實(shí)驗(yàn)四 氨基甲酸銨的分解平衡預(yù) 習(xí) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 內(nèi) 容一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉用等壓法測(cè)定固體分解反應(yīng)的平衡壓力。2、掌握真空實(shí)驗(yàn)技術(shù)。3、測(cè)定氨基甲酸銨分解壓力，計(jì)算分解反應(yīng)平衡常數(shù)，計(jì)算分解反應(yīng)的焓變。分解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變化和標(biāo)準(zhǔn)商變四、 實(shí)驗(yàn)儀器儀器：真空泵，緩沖瓶、干燥塔、恒溫槽、冷陷、等壓計(jì)、測(cè)壓儀試劑：氨基甲酸銨（CP）、液體石蠟（CP四、 實(shí)驗(yàn)原理氨基甲酸銨()是白色固體，不穩(wěn)定，加熱易發(fā)生如下的分解反應(yīng)： (s) 2（g）+（g）（4.1）若將氣體和看成理想氣體，則標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)可表示為： （4.2）式中， 、分別為平衡時(shí)NH3和CO2的分壓，為

2、標(biāo)準(zhǔn)壓力。（4.3）體系的總壓為：體系的總壓稱為反應(yīng)的分解壓力，從反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系知?jiǎng)t有 和，將其代入（4.3）式得（4.4）式 （4.4）（4.5）可見當(dāng)體系達(dá)平衡后，測(cè)得平衡總壓后就可求算實(shí)驗(yàn)溫度的平衡常數(shù)。當(dāng)溫度變化范圍不大時(shí)，可以認(rèn)為是常數(shù)，（4.6）以對(duì)作圖，由直線的斜率可以求出。根據(jù)，求出實(shí)驗(yàn)溫度T下的。又根據(jù)，可以近似的計(jì)算出。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、檢查系統(tǒng)氣密性。2、裝樣 將氨基甲酸銨粉末裝入等壓計(jì)盛樣小球中，用橡皮筋與U型管固定。U型管中加適量液體石蠟作密封液。3、測(cè)量將等壓計(jì)小心與真空系統(tǒng)連接好，并固定在恒溫槽中。調(diào)節(jié)恒溫槽的溫度為25，開動(dòng)真空泵，開啟抽氣閥1，緩緩開啟

3、抽真空閥2，排盡其中的空氣，關(guān)閉抽氣閥2和1，緩緩開啟放空閥，小心地將空氣放入系統(tǒng)，直至U型管兩側(cè)液面等高，立即關(guān)閉旋塞，觀察液體石蠟面，反復(fù)多次地重復(fù)放氣操作，直至石蠟液面齊平，保持3min不變，讀取此時(shí)的P、T值及大氣壓，并記錄。4、重復(fù)測(cè)量為了檢驗(yàn)氨基甲酸銨的容器內(nèi)空氣是否置換完全，可再使系統(tǒng)與緩沖瓶相連，讓盛樣小球繼續(xù)排氣10min后，按上述操作測(cè)定氨基甲酸銨的分解壓力，若兩此測(cè)定結(jié)果相差小于200Pa，可進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。5、升溫測(cè)量調(diào)節(jié)恒溫槽的溫度30，再升溫過程中逐漸緩慢放入空氣，使分解的氣體不至于通過液體石蠟鼓泡。恒溫10min。最后至U型管兩臂液體石蠟面齊平并保持3min不變，

4、即可讀測(cè)壓儀讀數(shù)及恒溫槽讀數(shù)。同法測(cè)定35、40、45的分解壓。6、實(shí)驗(yàn)完畢，緩緩打開放空閥，將空氣慢慢放入系統(tǒng)，使體系解除真空。關(guān)閉測(cè)壓儀，拔下電源插頭，換水。實(shí) 驗(yàn) 原 始 數(shù) 據(jù) 記 錄 卡同組姓名 1實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄1) 讀取大氣壓值pa；2) 系統(tǒng)壓力p求取ppap3) 將p數(shù)據(jù)記錄于表1 中2. 數(shù)據(jù)處理表格室溫： 15 。 大氣壓值pa： 102.01 kPa。表4.1氨基甲酸銨的分解系統(tǒng)壓力t/T/K1/T´103p/ kPap/ kPa30303.153.299-91.0910.9235308.153.245-85.9315.6940313.153.193-79.0

5、422.5845318.153.143-69.2632.3650323.153.095-56.5945.03注意：學(xué)生不準(zhǔn)更改以下內(nèi)容預(yù)習(xí)情況操作情況紀(jì)律/衛(wèi)生老師簽名日 期年 月 日五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理將各溫度下的p帶入式計(jì)算出Kp將各溫度下的Kp帶入式，計(jì)算出和ln數(shù)據(jù)記錄于表4.2 中。表4.2 氨基甲酸銨的分解平衡常數(shù)T/K1/T´103p/ kPaKpln303.153.29910.92193.20.0001932-8.552308.153.24515.69572.20.0005722-7.466313.153.19322.581705.60.0017056-6.3743

6、18.153.14332.365020.20.0050202-5.294323.153.09545.0313527.00.0135270-4.303以ln為縱坐標(biāo)，1/T為橫坐標(biāo)，作圖于下： 圖4.1 ln1/T圖圖4.1中直線的斜率S= -20198由圖中直線的斜率可以求出-RS= 167946.37 J/mol。，求出實(shí)驗(yàn)溫度T下的。，可以近似的計(jì)算出五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總t/3035404550 J/mol167946.37167946.37167946.37167946.37167946.37 J/mol483.14483.21483.57484.12484.18J/mol.K21554.3619118.2816586.9513996.5511555.37七、分析討論1. 本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)值與摩爾汽化熱理論值的比較？（文獻(xiàn)）=159.32kJ/mol相對(duì)誤差 Er=|（文獻(xiàn)）-|/（文獻(xiàn)）×100%=54%2.本實(shí)驗(yàn)方法能否用于測(cè)定