实验四_氨基甲酸铵的分解平衡
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。
O,H3、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rm
OO,G应的
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
吉布斯自由能变化和标准商变,S rmrm
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
NHCOONH) (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:24
NHNHCOONHCO (s) 2g+g 4.1 ()()()3242
ONHCO 若将气体和看成理想气体,则标准平衡常数可
表
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示为:K32
2pp,,NHCOO32,, 4.2 K,()OO,,pp,,
Opp NHCO p式中,、分别为平衡时和的分压,为标准压力。32NHCO32
,3,3O2OO ,,,,K,ppp,KppNHCO32
2 (4.3) K,pppNHCO32
p 体系的总压为:
p,p,p NHCO32
p 体系的总压称为反应的分解压力,从反应的计量关系知p,2p NHCO32
12p,pp,p 4.34.4 则有和,将其代入()式得()式NHCO3233
1
434.4 () ,Kpp27
,34O3O 4.5 ()K,p,,p27
O 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。K
O 当温度变化范围不大时,可以认为,H是常数, rm
O,,HOrm (4.6) ,,ClnKRT1OO,H以对作图,由直线的斜率可以求出。 lnKrmT
OOO,G,,RTlnK,G根据,求出实验温度T下的。 rrmm
OOOO,G,,H,T,S又根据,可以近似的计算出,S。 rmrmrmrm
2
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?P、T值及大气压,并
记录
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。
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。
3
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p; a
2) 系统压力p求取p,p,??p? a
3) 1 将数据记录于表中p
2. 数据处理表格
室温: 15 ?。 大气压值p: 102.01 kPa。 a
表4.1氨基甲酸铵的分解系统压力
3 ?p/ kPa t/? T/K p/ kPa 1/T,10
30 303.15 3.299 -91.09 10.92
35 308.15 3.245 -85.93 15.69
40 313.15 3.193 -79.04 22.58
-69.26 32.36 45 318.15 3.143
50 323.15 3.095 -56.59 45.03
注意:学生不准更改以下内容
预习情况 纪律/卫生 操作情况
老师签名 日 期 年 月 日
4
五、实验数据和数据处理
43p将各温度下的带入式计算出K p,Kpp27
,3OOOO4.2 将各温度下的带入式,计算出和数据记录于表中。KlnpKK,,K,Kpp
4.2 表氨基甲酸铵的分解平衡常数
3 OOlnT/K p/ kPa K 1/T,10pKK
10.92 0.0001932 -8.552 303.15 3.299 193.2
308.15 3.245 572.215.69 0.0005722 -7.466
313.15 3.193 1705.622.58 0.0017056 -6.374
318.15 3.143 32.36 5020.20.0050202 -5.294
323.15 3.095 13527.045.03 0.0135270 -4.303
OK以ln为纵坐标,1/T为横坐标,作图于下:
-4
lnK~1/T
-5
-6
lnK
-7
-8
-93.103.153.203.253.30
1/T(K)
OK图4.1 ln,1/T图 图4.1中直线的斜率S= -20198
5
O由图中直线的斜率可以求出,H,-RS= 167946.37 J/mol。 rm
OOO,G,G,,RTlnK,求出实验温度T下的。 rrmm
OOOO,G,,H,T,S,可以近似的计算出,S rmrmrmrm
五、 实验结果
表4.2 实验结果汇总
t/? 30 35 4045 50
O 167946.37 167946.37 167946.37167946.37 167946.37 ,H J/molrm
O483.14483.21483.57 484.12 484.18 ,S J/mol rm
OJ/mol.K ,G21554.36 19118.28 16586.95 13996.55 11555.37 rm
七、
分析
定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析
讨论
1. 本实验的实验值与摩尔汽化热理论值的比较,
O,H(文献)=159.32kJ/mol rm
OOO,H,H,H相对误差 Er=|(文献)-|/(文献)×100%=54% rmrmrm
2.本实验
方法
快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载
能否用于测定溶液的饱和蒸气压,为什么,
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。
6