浙江科技大学：《物理化学》课程教学资源（实验指导）实验七 氨基甲酸铵的分解平衡

实验七氨基甲酸铵的分解平衡一。实验目的：用等压法测定氨基甲酸铵的分解压历，并计算此分解反应的有关热力学函数。二，实验原理氨基甲酸铵的分解平衡可用下式表示：NH4CO2NH2（固）=2NH（气）+CO2（气）根据推导，得到下式：k°=4/27*（p/p°）3(1)因此，测得给定温度下的平衡压力后，即可按(1)式计算出平衡常数Ko当温度变化的范围不大时,测得不同温度下的可按Igko=-△Hm°/2.303RT+C求得实验温度范围内的^Hm。根据AG,m=-RTInk的关系式，可求得给定温度下的^Gm已知^Hm和Gm就可根据Gm=△Hm=T△Sm的关系求得4Sm三、仪器和试剂仪器：真空泵，缓冲瓶、干燥塔、恒温槽、冷陷、等压计、测压仪试剂：化学纯氨基甲酸铵、液体石蜡四。实验装置

实验七 氨基甲酸铵的分解平衡 一．实验目的：用等压法测定氨基甲酸铵的分解压历，并计算此分解反应的有关热力学函数。 二．实验原理： 氨基甲酸铵的分解平衡可用下式表示： NH4CO2NH2（固）=2NH3（气） + CO2（气） 根据推导，得到下式： K0 = 4/27*（p/p0）3 （1） 因此，测得给定温度下的平衡压力后，即可按(1)式计算出平衡常数K 0 . 当温度变化的范围不大时,测得不同温度下的K 0 ,可按 lg K0 = -△Hrm 0 /2.303RT + C 求得实验温度范围内的△Hm0。 根据△Grm 0=-RTlnK0的关系式，可求得给定温度下的△Gm0。 已知△Hrm 0和△Grm 0就可根据△Grm 0=△Hrm 0—T△Srm 0的关系求得△Srm 0。 三、仪器和试剂 仪器：真空泵，缓冲瓶、干燥塔、恒温槽、冷陷、等压计、测压仪 试剂：化学纯氨基甲酸铵、液体石蜡 四．实验装置

五、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<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30℃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℃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，拔下电源插头，换水。六，注意事项：打开放空阀时一定要缓慢进行，小心操作。若放空气速度太快或放气量太多，易使空气倒流，即空气将进入到氨基甲酸铵分解的反应瓶中此时试验需重做。七.结果与讨论室温：℃大气压Kpa。1，将所测得的不同温度下氨基甲酸铵的分解压（表1）进行校正后，计算分解反映的平衡常数K°2.作lnk°-1/T图，应为一直线，并有斜率计算氨基甲酸铵分解反应的等压反应热效应AH,m°3.计算25℃时氨基甲酸铵分解反应的4G,m和4S,m表1，不同温度时的氨基甲酸铵分解压温度Ko测压仪读数/KPa分解压/KPaIn KoT/KT/℃1/T (K-l)

五．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△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。 六．注意事项：打开放空阀时一定要缓慢进行，小心操作。若放空气速度太快或放气量太多，易使空气倒流，即空气将进入到氨基甲 酸铵分解的反应瓶中此时试验需重做。 七．结果与讨论 室温： ℃；大气压 Kpa。 1．将所测得的不同温度下氨基甲酸铵的分解压（表1）进行校正后，计算分解反映的平衡常数K 0。 2．作lnK0 -1/T图，应为一直线，并有斜率计算氨基甲酸铵分解反应的等压反应热效应△Hrm 0。 3．计算25℃时氨基甲酸铵分解反应的△Grm 0和△Srm 0。 表1．不同温度时的氨基甲酸铵分解压 温度 测压仪读数/KPa 分解压/KPa K 0 ln K0 T/℃ T/K 1/T（K -1）