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1
前言
实验目的
1)
用等压法测定氨基甲酸铵的分解压力ã€?/p>
2)
通过测得的分解压力求得氨基甲酸铵分解反应的平衡常数,并计ç®?/p>
Δ
r
H
?
m
,Î?/p>
r
G
?
m
(
T
)
,Î?/p>
r
S
?
m
(
T
)
等与该反应有关的热力学常数ã€?/p>
实验原理
氨基甲酸铵(
NH
2
COONH
4
)是白色固体,是合成尿素的中间体,研究其分解的反应是
具有实际意义的ã€?/p>
�/p>
1
�
NH
2
COONH
4
不稳定,易发生分解反应:
NH
2
COONH
4
(s) ?2NH
3
(g)+CO
2
(g)
该反应为复相反应,在封闭体系中很容易达到平衡,在常压下其平衡常数可近似表示为ï¼?/p>
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�
�
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�
p
p
p
p
K
2
CO
2
3
NH
p
(1)
式中ï¼?/p>
P
NH
3
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P
CO
2
分别表示反应温度ä¸?/p>
NH
3
å’?/p>
CO
2
平衡时的分压ï¼?/p>
p
?
为标准压。在压力不大
时,气体的逸度近似ä¸?/p>
1
,且纯固态物质的活度ä¸?/p>
1
,体系总压
p
ï¼?/p>
p
NH
3
ï¼?/p>
p
CO
�
�/p>
2
�/p>
从化学反
应计量方程式可知ï¼?/p>
p
p
p
p
3
1
3
2
2
CO
3
NH
�/p>
�
ï¼?/p>
(2)
将式
(2)
代入å¼?/p>
(1)
得:
3
2
p
27
4
3
3
2
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�
�
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�
p
p
p
p
p
p
K
ï¼?/p>
3
ï¼?/p>
因此,当体系达平衡后,测量其总压
p
,即可计算出平衡常数
K
p
?
温度对平衡常数的影响可用下式表示ï¼?/p>
2
m
p
d
ln
d
RT
H
T
K
r
�
�
�/p>
�/p>
(4)
式中ï¼?/p>
T
为热力学温度;Î?/p>
r
H
?
m
为标准反应热效应ï¼?/p>
R
为摩尔气体常量。氨基甲酸铵分解å�?/p>
应是一个热效应很大的吸热反应,温度对平衡常数的影响比较灵敏。当温度在不大的范围
内变化时,Î?/p>
r
H
?
m
可视为常数,ç”?/p>
(4)
式积分得ï¼?/p>
C
RT
H
K
r
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�
�
m
p
ln
(
C
为积分常æ•?/p>
) (5)