氨基甲酸铵分解反应 平常数的测定 主讲教师：李亚平 副教授 北京化工大学化学实验教学示克中5
北京化工大学化学实验教学示范中心 主讲教师：李亚平 副教授
一、 实验目的 北章化工大学 化学实验教学中心 1.学会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； 4.学会用Excel或Origin:进行数据处理及正确的画 曲线
一、实验目的 1. 学会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； 4. 学会用Excel或Origin进行数据处理及正确的画 曲线。 北京化工大学 化学实验教学中心
实验原理 北京化工大学 化学实验教学中心 氨基甲酸铵的分解反应为： NH2COONH (s)=2NH3 (g)+CO2 (g) 纯固态物质的活度为1，在压力不太大时气体 的逸度系数近似为1，故反应平衡常数K,为： Kp=pa,·pco, 式中，PH,Pco,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=PNH,+Pco, 称为反应的分解压力
二．实验原理 氨基甲酸铵的分解反应为： 北京化工大学 化学实验教学中心 纯固态物质的活度为1，在压力不太大时气体 的逸度系数近似为1，故反应平衡常数Kp为： 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： 3 2 , p p NH CO 3 2 p p p 总 = NH CO + 称为反应的分解压力
二.实验原理 北京化工大学 化学实验教学中心 从反应的计量关系知：pH,=2Pco, K,-(Pa)-(a) 4 可见当体系达平衡后，测得平衡总压后 就可求算实验温度下的平衡常数K
二．实验原理 北京化工大学 化学实验教学中心 从反应的计量关系知： 3 2 p p NH CO =2 则有： 3 2 = 3 NH p p总 CO2 1 = 3 p p总 可见当体系达平衡后，测得平衡总压后 就可求算实验温度下的平衡常数Kp
实验原理 北京化工大学 化学实验教学中心 2w 温度对标准平衡常数的影响可用下式表示： dlnK9_△Hm dT RT2 式中：△Hm为等压下摩尔反应焓变即摩尔热效应， 在温度范围不大时△Hm可视为常数
二．实验原理 温度对标准平衡常数的影响可用下式表示： 式中：ΔrHm为等压下摩尔反应焓变即摩尔热效应， 在温度范围不大时ΔrHm可视为常数。 北京化工大学 化学实验教学中心 2 3 3 6 2 1 4 4 3 3 27 27 10 p p p p K p p p p = = = 总 总 总 总 p r m 2 d K ln H dT RT =
二.实验原理 北章化工大学 化学实验教学中心 由上式积分得： -5.0 In ke = △，Hm+C -5.5 RT -6.0 -6.5 以a9号作图得-直线， -7.5 斜率为S.收由比可得 0.00320 0.00325 0.00330 (1/T)/(1/K]) △Hm=-SR 图1lnK-1/T举例图
以 作图得一直线， 斜率为 由此可得： 由上式积分得： 二．实验原理 北京化工大学 化学实验教学中心 r m - H S R = ， r m = H SR - 0.00320 0.00325 0.00330 -7.5 -7.0 -6.5 -6.0 -5.5 -5.0 ln(Kp ) (1/T)/(1/[K]) 图1 lnKp - 1/T举例图 r m p ln C H K RT = − +
实验原理 北京化工大学 化学实验教学中心 三通活塞 接测压计 ■■ 抽气或放气 等压计组成：由A, B,C三管组成，A B管构成蒸气的密闭 容器，B,C管底部 恒温槽 图2氨基甲酸铵分解反应 相通构成压力计。 实验装置原理示意图
二．实验原理 图2 氨基甲酸铵分解反应 实验装置原理示意图 北京化工大学 化学实验教学中心 等压计组成：由A, B, C三管组成，A, B管构成蒸气的密闭 容器， B, C管底部 相通构成压力计
二，实验原理 北奈化工大学 化学实验教学中心 图3氨基甲酸铵分 图4等压计装置图 解反应实验装置图
北京化工大学 化学实验教学中心 图3 氨基甲酸铵分 解反应实验装置图 二．实验原理 图4 等压计装置图
。 实验原理 北京化工大学 化学实验教学中心 原理：将被测压力与某个参考压力（比如大气 压或其他给定压力)进行比较，因而测得的压 力是相对压力或则是压力差。 1022 DP-AF(真空】 精密数字压力计 0: 回 回 图5压力计装置图
原理：将被测压力与某个参考压力（比如大气 压或其他给定压力）进行比较，因而测得的压 力是相对压力或则是压力差。 北京化工大学 化学实验教学中心 图5 压力计装置图 二．实验原理
二.实验原理 北奈化工大学 化学实验教学中心 氨基甲酸铵分解反应在25℃时的△Hm= 159.32kJ/mol,温度对平衡常数影响较大，实验 时要控制好恒温槽的温度，使灵度在±01℃ 之内
氨基甲酸铵分解反应在25℃时的ΔrHm = 159.32kJ/mol，温度对平衡常数影响较大，实验 时要控制好恒温槽的温度，使灵敏度在±0.1℃ 之内。 二．实验原理 北京化工大学 化学实验教学中心