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,
、
分别为平衡时NH3CO2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
,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△PT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30℃,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/K1/T103△p/kPap/kPa
30303.153.299-91.0910.92
35308.153.245-85.9315.69
40313.153.193-79.0422.58
45318.153.143-69.2632.36
50323.153.095-56.5945.03
注意:学生不准更改以下内容
预习情况操作情况纪律/卫生
年月
老师签名日期