《氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定》由会员分享，可在线阅读，更多相关《氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定一实验目的 1用静态法测定一定温度下氨基甲酸铵的分解压力，求算该反应的平衡常数； 2了解温度对反应平衡常数的影响，由不同温度下平衡常数的数据，计算反应焓变； 3进一步掌握真空实验技术和恒温槽的调节使用。 二实验原理 氨基甲酸铵的分解反应为： NH2COONH4(固) 2NH3（气）+CO2（气）纯固态物质的活度为1，在压力不太大是气体的逸度系数近似为1，故反应平衡常数Kp为： Kp=式中，、分别为平衡时NH3和CO2的分压，又因固体氨基甲酸铵的蒸气压可忽略不计，故体系的总压p总为： p总称为反应的分解压力，从反应的计量关系知 2则有 p总和p总Kp= (p总)2
2、 (p总) 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Kp。 平衡常数Kp称为经验平衡常数。为将平衡常数与热力学函数联系起来，我们再定义标准平衡常数。化学热力学规定温度为T、压力为100kpa的理想气体为标准态，100kpa称为标准态压力。 、或p总除以100kpa就得标准平衡常数。 = ()2 () = ()3 = 温度对标准平衡常数的影响可用下式表示： =式中，Hm为等压下反应的摩尔焓变即摩尔热效应，在温度范围不大时Hm可视为常数，由积分得： 23NHp2COp3NHp2COp3NHp2COp3NHp2COp3NHp322COp3132 31 274 3 总p3NHp2C
3、Op pKpp总 32 pp总 31274 pp总 3 1510274总pdTKdpln2RTHm页码，1/3氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定2008-4-22file:/E:whsywhsy07.htmln=+C作ln-图应得一直线，斜率S=，由此算得Hm =RS。氨基甲酸铵分解反应是吸热反应，25时Hm159.32kJ/mol，温度对平衡常数影响较大，实验时必须控制好恒温槽得温度使灵敏度在0.1之内。 三仪器和试剂 真空泵（一台）；真空系统（一套）；测温测压计（一台）；恒温槽（一套）；氨基甲酸铵（实验室自制）。 四实验步骤 1等压计A管中装入氨基甲酸铵（约占A管一半），将等压计接入真空系统
4、。见图一。 2.试漏 实验方法与实验“静态法测定液体得饱和蒸汽压”实验相同。因本实验所需真空度较高，试漏 时要抽气至真空系统压力ps8.5kPa。 3.确认不漏气后，在ps8.5kPa下继续抽气并调节恒温槽温度为（300.1）。20min后AB管上方空间与氨基甲酸铵固体所吸附的空气已被排尽。将三通活塞的一个通道缓缓放入空气（真空系统接通空气的接口套有橡皮管，并用夹子夹住，松紧程度要调节适当），使空气有控制地进入真空系 统。系统压力ps逐渐增加，等压计C管液面下降，B管液面上升，至两液面暂时相平。此项操作要重复多次才能使BC管液面最终持平，反应达到平衡。判断反应平衡需BC液面持平保持2min以上
5、。记 录ps值，30时应为170.5kPa。如果超出误差范围，偏大表明空气未排尽，偏小表明未达平衡。切实作好这一步，后续步骤才能准确。 4.恒温槽逐渐升温，调出33或34（为练习调节恒温槽，我们规定调到整数摄氏温度）。在升温过程中边升温边缓缓放入空气使等压计BC二液面随时接近齐平，不让分解气体从C管逸出，更不能放进空气过多过快使空气进入B管（否则要重新抽气）。待调到所需温度后，BC液面持平2min以上，反应再次达到平衡，记录ps值，计算p总。 5.同法再测定23个温度的分解压力p总。温度间隔34。 五数据处理 pKRTHm pKT1 RHm页码，2/3氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定2008-
6、4-22file:/E:whsywhsy07.htm1实验数据处理表2作ln-图，由直线斜率计算实验温度范围内的平均摩尔反应焓Hm，Hm的文献值为159.32kJ/mol。 六思考题 1.如何检测体系是否漏气？ 2.为什么要抽净小球泡中的空气？若体系中有少量空气，对实验结果有何影响？ 3.如何判断氨基甲酸铵分解已达平衡？没有平衡就测数据，将有何影响？ 参考文献： 1东北师范大学等校编，物理化学实验，第二版，高等教育出版社（1989）。 2MJJoncich, B.H. Solka, J.E. Bower, J. Chem. Educ., 44, 598 (1967). 3傅献彩，沈文霞，姚天扬编，物理化学，第四版，高等教育出版社（1990）。 1 2 3 4 5 T/ p总/kPa Kp lnKp pKT1页码，3/3氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定2008-4-22file:/E:whsywhsy07.htm
