实验四氨基甲酸铵的分解平衡

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1、湖南工业大学实验报告实验四氨基甲酸鞍的分解平衡预习实验报告内容一、实验目的1、熟悉川等压法测定固体分解反应的平衡压力。2、掌握真空实验技术。分解反3、测定氨基甲酸钱分解压力，计算分解反应平衡常数，计算分解反应的熔变ArH^0应的标准吉布斯自由能变化ArG^和标准商变ArS^四、实验仪器仪器：真空泵，缓冲瓶、干燥塔、恒温槽、冷陷、等压计、测压仪试剂：氨基甲酸钱(CP)、液体石蜡(CP四、实验原理氨基甲酸凱NHqCOONHJ是白色固体，不稳定，加热易发生如下的分解反应:NH.COONH,(s)^^2册3(Q+COi(Q若将气体册3和co2看成理想气体，则标准平衡

2、常数可表示为：'Pnh(4.1)KeIPQ)2Pco2(4.2)式中,Pnh3、Pco2分别为平衡时NH3和CO?的分压，pe为标准压力。(4.3)体系的总床卩为:P=Pnh.+Pco2体系的总压P称为反应的分解床力，从反应的计量关系知Pnh3=2pc°221则有pNHx=~p和Pc。，=二p,将其代入(43)式得(4.4)式33K产养3（4.4）宀务凡厅（4.5）可见当体系达平衡后，测得平衡总压后就可求算实验温度的平衡常数K9o当温度变化范围不大时，可以认为ArH^是常数,lnKe=~ArHm+C（4.6）RT以lnKe对*作图，rh直线的斜率可以求出Ar

3、H^o根据4.G补=-RTlnK°,求出实验温度T下的△㊀补o又根据亠G：=ArH^-TArS^,可以近似的计算出。四、实验步骤1、检查系统气密性。2、装样将氨基甲酸鞍粉末装入等压计盛样小球小，用橡皮筋与U型管固定。U型管中加适量液体石蜡作密封液。3、测量将等压计小心与真空系统连接好，并固定在恒温槽中。调节恒温槽的温度为25°C,开动真空泵，开启抽气阀1,缓缓开启抽真空阀2,排尽其中的空气，关闭抽气阀2和1,缓缓开启放空阀，小心地将空气放入系统，直至U型管两侧液面等高，立即关闭旋塞，观察液体石蜡而，反复多次地重复放气操作，直至石蜡液而齐平，保持3min不变，

4、读取此时的AP、T值及大气压，并记录。4、重复测量为了检验氨棊甲酸馁的容器内空气是否置换完全，可再使系统与缓冲瓶相连，让盛样小球继续排气lOmin后，按上述操作测定氨基卬酸鞍的分解压力，若两此测定结果相差小T200Pa,可进行下一步实验。5、升温测量调节恒温槽的温度3O°C,再升温过程中逐渐缓慢放入空气，使分解的气体不至于通过液体石蜡鼓泡。恒温lOmino最后至U型管两臂液体石蜡血齐平并保持3min不变，即町读测压仪读数及恒温槽读数。同法测定35°C、40°C、45°C的分解压。6、实验完毕，缓缓打开放空阀，将空气慢慢放入系统，使体系解除真空。关闭测压仪，拔

5、下电源插头，换水。实验原始数据记录卡同组姓名1.实验原始数据记录1）读取大气压值几；2）系统丿/K力p求取p=pa~I△”

6、3）将〃数据记录于表1中2.数据处理表格室温：15°C。大气压值几：102.01kPa。表4.1氨基甲酸钱的分解系统压力trc77K1/7x103Ap/kPaplkPa30303.153.299-91.0910.9235308.153.245-85.9315.6940313.153.193-79.0422.5845318.153.143・69.2632.3650323.153.095-56.5945.03注意：学生不准更改以下内容预习情

7、况操作晴况老般名日期年月日五、实验数据和数据处理将各温度下的P带入式K=—p3计算出K“卩27将各温度下的带入式/^=心（閃）丿，计算曲K°和InK°数据记录于表4.2中。表4.2氨基甲酸彼的分解平衡常数77K1/TxlO3plkPa©K0lnK°303.153.29910.92193.20.0001932-8.552308.153.24515.69572.20.0005722-7.466313.153.19322.581705.60.0017056-6.374318」53.14332.365020.20.0050202-5.294323.153.09545

8、.0313527.00.0135270-4.303以lnK°为纵坐标，1/T为横坐标，作图于下:图4」lnKe〜1/t图图4.1中直线的斜率S=-20198由图中直线的斜率可以求出aH：=-RS=167946.37J/moLArG^=-RTlnK°,求出实验温度T下的△「G：。ArG^=ArH^-TArS^，可以近似的计算出△童五、实验结果表4.2实验结果汇总trc3035404550ArHm"mol167946.37167946.37167946.37167946.37167946.37J/mol483.14483.21483.57484.12484.18

9、ArG^J/mol.K21554.3619118.2