实验四 氨基甲酸铵的分解平衡.doc

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1、湖南工业大学实验报告实验四氨基甲酸铵的分解平衡预习实验报告内容一、实验目的1、熟悉用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。3、测定氨基甲酸铵分解压力，计算分解反应平衡常数，计算分解反应的焓变。分解反应的标准吉布斯自由能变化和标准商变四、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：氨基甲酸铵（CP）、液体石蜡（CP四、实验原理氨基甲酸铵()是白色固体，不稳定，加热易发生如下的分解反应：(s)2（g）+（g）（4.1）若将气体和看成理想气体，则标准平衡常数可表示为：（4.2）式中，、分别为平衡

2、时NH3和CO2的分压，为标准压力。（4.3）体系的总压为：体系的总压称为反应的分解压力，从反应的计量关系知则有和，将其代入（4.3）式得（4.4）式（4.4）（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。当温度变化范围不大时，可以认为是常数，（4.6）以对作图，由直线的斜率可以求出。根据，求出实验温度T下的。又根据，可以近似的计算出。四、实验步骤1、检查系统气密性。2、装样 将氨基甲酸铵粉末装入等压计盛样小球中，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

3、定在恒温槽中。调节恒温槽的温度为25℃，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，观察液体石蜡面，反复多次地重复放气操作，直至石蜡液面齐平，保持3min不变，读取此时的△P、T值及大气压，并记录。4、重复测量为了检验氨基甲酸铵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10min后，按上述操作测定氨基甲酸铵的分解压力，若两此测定结果相差小于200Pa，可进行下一步实验。5、升温测量调节恒温槽的温度3

4、0℃，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10min。最后至U型管两臂液体石蜡面齐平并保持3min不变，即可读测压仪读数及恒温槽读数。同法测定35℃、40℃、45℃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pa；2)系统压力p求取p＝pa－│△p│3)将p数据记录于表1中2.数据处理表格室温：15℃。大气压值pa：102.01kPa。表4.1氨基甲酸铵的分解系统压力t/℃T/

5、K1/T´103△p/kPap/kPa30303.153.299-91.0910.9235308.153.245-85.9315.6940313.153.193-79.0422.5845318.153.143-69.2632.3650323.153.095-56.5945.03注意：学生不准更改以下内容预习情况操作情况纪律/卫生老师签名日期年月日五、实验数据和数据处理将各温度下的p带入式计算出Kp将各温度下的Kp带入式，计算出和ln数据记录于表4.2中。表4.2氨基甲酸铵的分解平衡常数T/K1/T´103p/kPaKpln303.15

6、3.29910.92193.20.0001932-8.552308.153.24515.69572.20.0005722-7.466313.153.19322.581705.60.0017056-6.374318.153.14332.365020.20.0050202-5.294323.153.09545.0313527.00.0135270-4.303以ln为纵坐标，1/T为横坐标，作图于下：图4.1ln～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＝-RS=167946.37J/mol。，求出实验温度T下的

7、。，可以近似的计算出四、实验结果表4.2实验结果汇总t/℃3035404550J/mol167946.37167946.37167946.37167946.37167946.37J/mol483.14483.21483.57484.12484.18J/mol.K21554.3619118.2816586.9513996.5511555.37七、分析讨论1.本实验的实验值与摩尔汽化热理论值的比较？（文献）=159.32kJ/mol相对误差Er=

8、（文献）-

9、/（文献）×100%=54%2.本实验方法能否用于测定溶液的饱和蒸气压？为什么？

10、3.试分析实验中可能产生误差的地方？(1)放氨基甲酸铵的容器内空气在误差允许内未置换完全；(2)读数时，等压计U形管两臂硅油未完全齐平或齐平但还在微小变动，形成较小误差。