氨基甲酸铵的分解

先在三颈瓶中加入氢氧化钠固体 ,恒压滴液漏斗中装入浓氨水;随着浓氨水的加入 ,三颈瓶中有少量液体产生 ,这时开动搅拌使反应充分 ,产生的氨气通过氢氧化钠固体干燥塔进入到聚氯乙烯薄膜反应器。

二氧化碳气体的产生是利用干冰气化原理锥形瓶内干冰气化生成二氧化碳气体使其自身温度维持在 - 78 ℃左右 ,避免了 CO2 气体的干燥 ,其流量可通过压实的干冰面积 ,即挥发面积粗略控制。

在改进的实验装置里使用了聚氯乙烯薄膜反应器 ,它不仅保证了反应过程中的散热 ,而且在反应完成后轻轻揉搓薄膜即可得到氨基甲酸铵粉末。

反应尾气通入稀硫酸洗气瓶 ,这不仅能防止有害的氨气进入空气 ,而且可以通过观察洗气瓶中有无气泡来判断氨气和二氧化碳气体是否按 2： 1 的比例混合。

若无气泡产生 ,说明比例合适 ,若有气泡产生 ,可以通过调节常压滴液漏斗的活塞控制浓氨水的加入速度 ,使两种气体混合比例适当。

在反应初期 ,浓氨水的滴加速度基本稳定;在反应后期 ,由于干冰的剩余量较小 , CO2 气流量下降 ,氨水的滴加速度应减慢。

实验三十七 氨基甲酸铵分解平衡常数的测定一、实验目的1. 测定氨基甲酸铵的分解压力，并求得反应的标准平衡常数和有关热力学函数。

2. 掌握空气恒温箱的结构原理及其使用。

二、实验原理氨基甲酸铵的分解可用下式表示：243(2((NH COONH NH 2固)气)+CO 气) 设反应中气体为理想气体，则其标准平衡常数K 可表达为22[][]co p K P P =3NH p （5-22） 式中，3NH p 和2co p 分别表示反应温度下NH 3和CO 2的平衡分压，P 为100kPa 。

设平衡总压为p ，则23p =3NH p ；213co p p =代入式（5-22），得到23214()()()3327P P P K P P P == （5-23）因此测得一定温度下的平衡总压后，即可按式（5-23）算出此温度的反应平衡常数K 。

实验十 氨基甲酸铵分解平衡常数的测定一、实验目的1. 掌握氨基甲酸铵的制备方法2. 用等压法测定一定温度下氨基甲酸铵的分解压力，并计算此分解反应的平衡常数3. 根据不同温度下的平衡常数，计算等压反应热效应的有关热力学函数。

二、实验原理干燥的氨和干燥的二氧化碳接触后，只生成氨基甲酸铵。

2 NH 3（g ）+ CO 2（g ） NH 2CO 2NH 4（s ）在一定温度下氨基甲酸铵的分解可用下式表示：243(2((NH COONH NH 2固)气)+CO 气)设反应中气体为理想气体，则其标准平衡常数K 可表达为22[][]co p K P P =3NH p （1） 式中，3NH p 和2co p 分别表示反应温度下NH 3和CO 2的平衡分压，P 为100kPa 。

设平衡总压为p ，则23p =3NH p ；213co p p =代入式（5-22），得到23214()()()3327P P P K P P P == （2）因此测得一定温度下的平衡总压后，即可按式（2）算出此温度的反应平衡常数K 。

氨基甲酸铵分解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。

但当温度变化范围不大时，按平衡常数与温度的关系式，可得：ln r m H K C RT -∆=+ （3）式中，r m H ∆为该反应的标准摩尔反应热，R 为摩尔气体常数，C 为积分常数。

根据式（3），只要测出几个不同温度下的，以ln K 对1/T 作图，由所得直线的斜率即可求得实验温度范围内的r m H ∆。

利用如下热力学关系式还可以计算反应的标准摩尔吉氏函数变化r m G ∆和标准摩尔熵变r m S ∆：ln r m G RT K ∆=- （4）r m r m r m G H T S ∆=∆-∆ （5）本实验用静态法测定氨基甲酸铵的分解压力。

参看图10-1所示的实验装置。

样品瓶A 和零压计B 均装在空气恒温箱D 中。

实验时先将系统抽空（零压计两液面相平），然后关闭活塞1，让样品在恒温箱的温度t 下分解，此时零压计右管上方为样品分解得到的气体，通过活塞2、3不断放入适量空气于零压计左管上方，使零压计中的液面始终保持相平。

氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定一、实验目的1.熟悉用等压计测定平衡压力的方法。

2.测定各温度下氨基甲酸铵的分解压力，计算各温度下分解反应的平衡常数K p 及有关的热力学函数。

二、预习要求1.掌握氨基甲酸铵分解反应平衡常数的计算及其与热力学函数间的关系。

2.了解氨基甲酸铵的制备方法。

3.熟悉实验装置图，了解做好实验的关键步骤。

三、实验原理氨基甲酸铵为白色固体，很不稳定，其分解反应式为:NH 2COONH 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:32NH CO p p p K p p ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦(1) 式中，3NH p 、2CO p 分别表示NH 3和CO 2平衡时的分压，其单位为Pa 。

设平衡时总压为p ，由于1molNH 2COONH 4(s)分解能生成2molNH 3(g)和1molCO 2(g)，又因为固体氨基甲酸铵的蒸气压很小，所以体系的平衡总压就可以看作2CO p 与3NH p 之和，即：322NH CO p p = 则：3221,33NH CO p p p p == (2) (2)式代入(1)式得：23243327p p p p K p p p ⎛⎫⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭(3) 因此，当体系达平衡后，测量其总压p ，即可计算出平衡常数温度对平衡常数的影响可用下式表示：2ln pr m d K H dT RT∆=(4) 式中，T 为热力学温度；r m H ∆ 为标准反应热效应。

当温度在不大的范围内变化时，r m H ∆可视为常数，由(4)式积分得：ln r m pH K C RT ∆'=-+(5) 式中C ′为积分常数。

若以ln p K 对1T 作图，得一直线，其斜率为r m H R ∆- ，由此可求出r m H ∆ 。

氨基甲酸铵分解反应为吸热反应，反应热效应很大，在25℃时每摩尔固体氨基甲酸铵分解的等压反应热r m H ∆ 为159×103J·mol -1，所以温度对平衡常数的影响很大，实验中必须严格控制恒温槽的温度，使温度变化小于±0.1℃。

实验报告 课程名称: 大学化学实验p 实验类型: 中级化学实验实验项目名称: 氨基甲酸铵得分解反应平衡常数得测定同组学生姓名: 无 指导老师 厉刚一、实验目得与要求１、熟悉用等压法测定固体分解反应得平衡压力。

２、掌握真空实验技术。

3、测定氨基甲酸铵分解压力,计算分解反应平衡常数及有关热力学函数、二、实验内容与原理氨基甲酸铵(NH 2COON Ｈ4)就是就是合成尿素得中间产物,白色固体,不稳定,加热易发生如下得分解反应:NH 2ＣO ＯN Ｈ4(s) ２NH 3(g)＋CO 2(g)该反应就是可逆得多相反应。

若将气体瞧成理想气体,并不将分解产物从系统中移走,则很容易达到平衡,标准平衡常数Ｋp 可表示为:K p =• (1)式中,、分别为平衡时N Ｈ３与CO ２得分压,又因固体氨基甲酸铵得蒸气压可忽略不计,故体系得总压ｐ总为:p 总＝+称为反应得分解压力,从反应得计量关系知=2则有 ＝p 总与＝ｐ总K ｐ＝ (p 总)2 •(p 总) = (２)可见当体系达平衡后,测得平衡总压后就可求算实验温度得平衡常数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100kp a 得理想气体为标准态,10０k ｐa 称为标准态压力。

ﻩ、或p 总除以１０0ｋp a 就得标准平衡常数、= ()2 • () = ()3 =温度对标准平衡常数得影响可用下式表示:= (3)式中,△H m 为等压下反应得摩尔焓变即摩尔热效应,在温度范围不大时△H m 可视为常数,由积分得: ln=－+Ｃ(4)作ln －图应得一直线,斜率S=－,由此算得△H m ＝－RS 、反应得标准摩尔吉布斯函数变化与标准平衡常数得关系为:ΔｒG ｍ ＝ － RTln Ｋ(5)用标准摩尔热效应与标准摩尔吉布斯函数变可近似地计算该温度下得标准熵变:Δr S ｍ= (Δr H ｍ －Δr Ｇm ) / Ｔ(6)因此,由实验测出一定温度范围内不同温度T 时氨基甲酸铵得分解压力(即平衡总压),可分别求出标准平衡常数 及热力学函数:标准摩尔热效应、标准摩尔吉布斯函数变化及标准摩尔熵变。

一、 实验目的1、掌握测定平衡常数的一种方法。

2、用等压法测定氨基甲酸铵的分解压力并计算分解反应的有关热力学常数。

二、 实验原理氨基甲酸铵的分解可用下式表示：24322NH COONH NH CO →↑+↑Kp=P 2 NH3 ×P CO2 （3-1）设反应中气体为理想气体，则其标准平衡常数可表达为 322(/)(/)NH CO K p p p p θθθ= 式中，3NH p 和2co p 分别表示反应温度下NH 3和CO 2的平衡分压，p θ为100kPa 。

设平衡总压为p ，则23p =3NH p ；213co p p =代入式（3-2），得到 34(/)27K p p θθ=（3-3） 因此测得一定温度下的平衡总压后，即可按式（3-3）算出此温度的反应平衡常数K θ。

氨基甲酸铵分解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。

但当温度变化范围不大时，按平衡常数与温度的关系式，可得：ln r mp H K C RTθθ∆=-+ （3-4） 式中，r m H θ∆为该反应的标准摩尔反应焓，R 为摩尔气体常数，C 为积分常数。

根据式（3-4），只要测出几个不同温度下的，以ln p K θ对1/T 作图，所得直线的斜率即为/r m H R θ-∆，由此可求得实验温度范围内的r m H θ∆。

利用如下热力学关系式还可以计算反应的标准摩尔吉氏函数变化r m G θ∆和标准摩尔熵变r mS θ∆： ln r m p G RT K θθ∆=- （3-5）r m r mr m H G S Tθθθ∆-∆∆= （3-6）本实验用静态法测定氨基甲酸铵的分解压力。

参看图3-1所示的实验装置。

样品瓶A 和零压计B 均装在空气恒温箱D 中。

实验时先将系统抽空（零压计两液面相平），然后关闭活塞1，让样品在恒温箱的温度t 下分解，此时零压计右管上方为样品分解得到的气体，通过活塞2、3不断放入适量空气于零压计左管上方，使零压计中的液面始终保持相平。

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。

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p
s <8.5kPa。

三．注意事项
四．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？。

物理化学实验报告实验名称：氨基甲酸铵分解反应标准平衡常数的确定学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：姓名：学号：指导教师：日期：一、实验目的1、掌握测定平衡常数的一种方法。

2、用等压法测定氨基甲酸铵的分解压力并计算分解反应的有关热力学常数。

二、实验原理氨基甲酸铵是白色固体，很不稳定，易分解成NH3和CO2。

具体反应方程式：NH2COONH4=2 NH3↑+ CO2↑，有：P= P CO2+P NH3(1)由反应方程得：P NH3=2 P CO2所以P NH3=(2/3)P P CO2=(1/3)PKp=(4/27)P3Kp0=(4/27) (P/P0)3 (2)因此平衡后，测出总压力P即可求出Kp和Kp0。

温度对平衡常数的影响的定量关系式：d(lnK p0)/dT= △rHm0/RT2(3)而△rHm0(T2)=△rHm0(T1)+∫T1T2△CpdT 所以△rHm0(T)为温度的函数。

将△rHm0(T)的函数代入式积分可得Kp0。

若反应物与产物性质类似，摩尔的热容值相近，反应前后总摩尔数基本不变，则在较小温度变化区间内△Cp可近似看作零，△rHm0为与温度无关的常数,则对(3)式进行积分得：lnK p0=-△rHm0/(RT)+CⅠ.若以lnK p0对1/T作图，为一直线，其斜率为-△rHm0/R，由此式可求△rHm0。

在一个小的温度区间内，也可用此式计算出此温度区间内的平均△rHm0。

Ⅱ.因为在任一温度下平衡常数与反应的标准自由能变化值间的关系式：△rGm0 = -RTln K p0因此可用任一温度下的平衡常数计算出该温度下的△rGm0。

Ⅲ.利用实验温度范围内的平均等压热效应△rHm0及等温度下的自由能变，可近似计算出该温度下的标准熵变△rSm0。

△rSm0=(△rHm0-△rGm0)/T三、实验仪器与试剂1、仪器：循环水泵，低真空数字测压仪，等压计，恒温槽一套，样品管。

2、药品：氨基甲酸铵，液体石蜡。

先在三颈瓶中加入氢氧化钠固体 ,恒压滴液漏斗中装入浓氨水;随着浓氨水的加入 ,三颈瓶中有少量液体产生 ,这时开动搅拌使反应充分 ,产生的氨气通过氢氧化钠固体干燥塔进入到聚氯乙烯薄膜反应器。

二氧化碳气体的产生是利用干冰气化原理锥形瓶内干冰气化生成二氧化碳气体使其自身温度维持在 - 78 ℃左右 ,避免了 CO2 气体的干燥 ,其流量可通过压实的干冰面积 ,即挥发面积粗略控制。

在改进的实验装置里使用了聚氯乙烯薄膜反应器 ,它不仅保证了反应过程中的散热 ,而且在反应完成后轻轻揉搓薄膜即可得到氨基甲酸铵粉末。

反应尾气通入稀硫酸洗气瓶 ,这不仅能防止有害的氨气进入空气 ,而且可以通过观察洗气瓶中有无气泡来判断氨气和二氧化碳气体是否按 2： 1 的比例混合。

若无气泡产生 ,说明比例合适 ,若有气泡产生 ,可以通过调节常压滴液漏斗的活塞控制浓氨水的加入速度 ,使两种气体混合比例适当。

在反应初期 ,浓氨水的滴加速度基本稳定;在反应后期 ,由于干冰的剩余量较小 , CO2 气流量下降 ,氨水的滴加速度应减慢。

实验三十七 氨基甲酸铵分解平衡常数的测定一、实验目的1. 测定氨基甲酸铵的分解压力，并求得反应的标准平衡常数和有关热力学函数。

2. 掌握空气恒温箱的结构原理及其使用。

二、实验原理氨基甲酸铵的分解可用下式表示：243(2((NH COONH NH 垐?噲?2固)气)+CO 气) 设反应中气体为理想气体，则其标准平衡常数K e可表达为 22[][]co p K P P =e e e 3NH p （5-22） 式中，3NH p 和2co p 分别表示反应温度下NH 3和CO 2的平衡分压，P e 为100kPa 。

设平衡总压为p ，则23p =3NH p ；213co p p =代入式（5-22），得到23214()()()3327P P P K P P P ==e e e e （5-23）因此测得一定温度下的平衡总压后，即可按式（5-23）算出此温度的反应平衡常数K e 。

氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定一、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。

3、测定氨基甲酸铵分解压力，计算分解反应平衡常数及有关热力学函数。

二、实验原理氨基甲酸铵是合成尿素的中间产物，为白色固体，很不稳定，其分解反应式为：NH 2COONH 4(s)2NH 3(g)＋CO 2(g)在常压下其平衡常数可近似表示为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡= p p p p K 2CO 23NH p(1) 其中，p NH 3、p CO 2分别表示反应温度下NH 3和CO 2平衡时的分压；体系总压p ＝p NH 3＋p CO 。

从化学反应计量方程式可知：p p p p 31322CO 3NH ==， (2) 将式(2)代入式(1)得：32p274332⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=p p p p p p K (3) 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：'mpln C RTH K r +∆-= (C ′为积分常数) (4)若以ln K Ө p 对1/T 作图，得一直线，其斜率为-Δr H Ө m /R 。

由此可求出Δr H Ө m 。

并按下式计算T 温度下反应的标准吉布斯自由能变化Δr G Ө m ，Δr G Ө m ＝－RT ln K Ө p (5)利用实验温度范围内反应的平均等压热效应Δr H Ө m 和T 温度下的标准吉布斯自由能变化Δr G Ө m ，可近似计算出该温度下的熵变Δr S Ө mTG H S r r rmm m∆-∆=∆ (6)因此通过测定一定温度范围内某温度的氨基甲酸铵的分解压(平衡总压)，就可以利用上述公式分别求出 K Ө p ，Δr H Ө m ，Δr G Ө m (T )，Δr S Ө m (T )。

三、 实验仪器与药品1 仪器 ：循环水泵，低真空数字测压仪，等压计，恒温槽，样品管。

实验报告课程名称： 中级化学实验 Ⅱ 实验项目名称： 氨基甲酸铵的分解平衡常数测定 指导老师 王永尧 一、实验目的和要求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。

3、测定氨基甲酸铵分解压力，计算分解反应平衡常数及有关热力学函数。

二、实验内容和原理氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)是是合成尿素的中间产物，白色固体，不稳定，加热易发生如下的分解反应：NH 2COONH 4(s) 2NH 3（g ）+CO 2（g ）该反应是可逆的多相反应。

若将气体看成理想气体，并不将分解产物从系统中移走，则很容易达到平衡，标准平衡常数K p 可表示为：K p =23NH p •2CO p （1）式中，3NH p 、2CO p 分别为平衡时NH 3和CO 2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＝3NH p ＋2CO p称为反应的分解压力，从反应的计量关系知3NH p ＝22CO p则有 3NH p ＝32p 总和2CO p ＝31p 总 K p = (32p 总)2 •(31p 总) ＝2743总p （2） 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 p 。

平衡常数K p 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100kp a 的理想气体为标准态，100kp a 称为标准态压力。

3NH p 、2CO p 或p 总除以100kp a 就得标准平衡常数。

Φp K = (Φp p 总32)2 • (Φp p 总31) = 274 (Φp p 总)3 = 31510274总p ⨯ 温度对标准平衡常数的影响可用下式表示：dT K d p Φln =2RT H m △ （3）式中，△H m 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△H m 可视为常数，由积分得：ln Φp K =－RTH m △+C （4）作ln Φp K -T 1图应得一直线，斜率S=－RH m △，由此算得△H m =－RS 。

实验五 氨基甲酸铵分解压的测定 （多相化学反应平衡常数和热力学函数的测定）一、实验目的1．测定氨基甲酸铵的分解压力，并求得反应的标准平衡常数和有关热力学函数。

2．了解真空泵的构造原理和使用方法以及获得低真空度的方法。

3．掌握大气压力计的构造原理，使用方法以及气压计读数的校正方法。

二、基本原理氨基甲酸铵的分解可用下式表示：NH 2COONH 4(固)＝2NH 3(气)＋CO 2(气)设反应中气体为理想气体，则其标准平衡常数K 可表示为：K ＝P P P P K CO NH p 232)(（1）式中3NH P 和2CO P 分别表示某温度下NH 3和CO 2的平衡分压，P 为标准压力。

设平衡总压为P ，则3NH P ＝P32（2）2CO P ＝P 31（3）代入式（1），得到p K ＝322743132P P P P P P （4）因此测得一定温度下的平衡总压后，即可按式（4）算出此温度的反应平衡常数。

氨基甲酸铵分解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。

但当温度变化范围不大时，按平衡常数与温度的关系式，可得C RTH Kmln （5）式中m 为该反应的标准摩尔反应热，R 为摩尔气体常数，C 为积分常数。

根据式（5），只要测出几个不同温度下的 P K ，以 P K ln 对1/T 作图，由所得直线的斜率即可求得实验温度范围内的m 。

利用如下的热力学关系式：K RT G m ln （6）mm m S T G （7） 还可计算反应的标准摩尔吉氏函数变化m G 和标准摩尔熵变m S 等。

本实验用静态法测定氨基甲酸铵的分解压力。

三、仪器及试剂恒温槽一套、等压计、大气压力计、DPC—2B 型数字式低真空测压仪、三通活塞、二通活塞、真空泵、氨基甲酸铵，实验装置如图６-１。

四、实验步骤1．从气压计上读出大气压和室温，将大气压进行仪器误差和温度误差校正。

2．恒温槽及数字式低真空测压仪的调节使用。

实验十二 氨基甲酸铵分解平衡常数的测定一、实验目的1. 掌握测定平衡常数的一种方法。

2. 用等压法测定氨基甲酸铵的分解压力，并计算反应的标准平衡常数和有关热力学函数。

二、实验原理氨基甲酸铵是白色固体，是合成尿素的中间体，研究其分解反应是具有实际意义的。

氨基甲酸铵很不稳定，易于分解，可用下式表示：243(2((NH COONH NH 2固)气)+CO 气)此复相反应正逆向都很容易进行，若不将产物移去，则很容易达到平衡。

在实验条件下，把反应中的气体均看作理想气体，压力对固体的影响忽略不计，其标准平衡常数可表示为：322()()NH CO p p p K ppθθθ= （1）式中，3NH p 和2CO p 分别表示反应温度下NH 3和CO 2的平衡分压，p θ为100kPa 。

平衡体系的总压p 为3NH p 和2CO p 之和，从上述反应可知：323NH p p =， 213CO p p = 代入式（1）得到：23214()()()3327p p p p K p p pθθθθ== （2）因此，当体系达到平衡后，测定其总压p 即可算出标准平衡常数p K θ。

氨基甲酸铵分解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。

但当温度变化范围不大时，按平衡常数与温度的关系式，可得：ln rmp H K C RTθθ=-+ （3）式中，rm H θ为该反应的标准摩尔反应热，R 为摩尔气体常数，C 为积分常数。

根据式（3），只要测出几个不同温度下的总压p ，以ln p K θ对1/T 作图，由所得直线的斜率即可求得实验温度范围内的rm H θ。

利用如下热力学关系式还可以计算反应的标准摩尔吉氏函数变化r m G θ和标准摩尔熵变r m S θ：ln r m p G RT K θθ=- （4）r m r m r G H TS θθθ=- （5）本实验用静态法测定氨基甲酸铵的分解压力。

参看图1所示的实验装置。

实验二 氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定1 前言1.1实验目的1) 用等压法测定氨基甲酸铵的分解压力。

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，并计算Δr H ? m ，Δr G ? m (T )，Δr S ? m (T )等与该反应有关的热力学常数。

1.2实验原理氨基甲酸铵（NH 2COONH 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。

【1】NH 2COONH 4不稳定，易发生分解反应：NH 2COONH 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：⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=p p p p K 2CO 23NHp(1) 式中，P NH 3、P CO2分别表示反应温度下NH 3和CO 2平衡时的分压； p 为标准压。

在压力不大时，气体的逸度近似为1，且纯固态物质的活度为1，体系总压p ＝p NH 3＋p CO 。

【2】从化学反应计量方程式可知：p p p p 31322CO 3NH ==， (2) 将式(2)代入式(1)得：32p274332⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=p p p p p p K （3） 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：2m pd ln d RTH TK r∆= (4) 式中，T 为热力学温度；Δr H ? m为标准反应热效应，R 为摩尔气体常量。

氨基甲酸铵分解反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，Δr H ? m可视为常数，由(4)式积分得： C RTH Kr +∆-=m pln (C 为积分常数) (5)若以ln K ? p 对1/T 作图，得一直线，其斜率为-Δr H ? m /R 。

由此可求出Δr H ? m 。

并按下式计算T 温度下反应的标准吉布斯自由能变化Δr G ? m， Δr G ? m ＝－RT ln K ? p(6)利用实验温度范围内反应的平均等压热效应Δr H ? m和T 温度下的标准吉布斯自由能变化Δr G ? m ，可近似计算出该温度下的熵变Δr S ? mTG H S r r rmm m∆-∆=∆ (7)因此通过测定一定温度范围内某温度的氨基甲酸铵的分解压(平衡总压)，就可以利用上述公式分别求出 K ? p ，Δr H ? m ，Δr G ? m (T )，Δr S ? m (T )。