① 急求 氨基甲酸銨的分解反應 實驗報告
一、實驗目的和要求
1、熟悉用等壓法測定固體分解反應的平衡壓力。
2、掌握真空實驗技術。
3、測定氨基甲酸銨分解壓力，計算分解反應平衡常數及有關熱力學函數。
二、實驗內容和原理
氨基甲酸銨是是合成尿素的中間產物，白色固體，不穩定，加熱易發生如下的分界反應：
該反應是可逆的多相反應。若將氣體看成理想氣體，並不將分解產物從系統中移走，則很容易達到平衡，標准平衡常數 可表示為：
系統的總壓等於NH3和CO2的分壓之和，從化學反應計量方程式可知：CO2分壓占總壓的1/3，代入上式可得：
根據克勞修斯-克拉培龍方程的積分式可得：
(在此溫度范圍內 視為常數)
反應的標准摩爾吉布斯函數變化與標准平衡常數的關系為：
用標准摩爾熱效應和標准摩爾吉布斯函數變可近似地計算該溫度下的標准熵變：
因此，由實驗測出一定溫度范圍內不同溫度T時氨基甲酸銨的分解壓力（即平衡總壓），可分別求出標准平衡常數 及熱力學函數:標准摩爾熱效應、標准摩爾吉布斯函數變化及標准摩爾熵變。
三、主要儀器設備
儀器：等壓法測分壓裝置；數字式低真空測壓儀
試劑：氨基甲酸銨；硅油
如圖：
四、操作方法和實驗步驟
1、讀出大氣壓和室溫。
2、打開恆溫水浴開關，設定溫度為25℃。
3、抽空：
打開平衡閥與進氣閥，旋轉玻璃活塞，使兩個活塞為全通。打開氨基甲酸銨分解反應平衡常數測定儀，使單位調為Kpa，按置零鍵置零。打開真空泵，待泵運轉正常後，關閉玻璃放空活塞，觀察氨基甲酸銨分解反應平衡常數測定儀上的讀數，待壓力計讀數與大氣壓相近時，關閉玻璃活塞，打開玻璃放空活塞後，關閉真空泵，關閉進氣閥。
4、測量：
關閉平衡閥，緩慢打開平衡調節閥1放入空氣，觀察U型管兩端液面相等（1分鍾不變，因為是化學反應調平後還會動，直到不動為止）時，關閉平衡閥，記錄下溫度和氨基甲酸銨分解反應平衡常數測定儀上的讀數。25℃下的做兩次，要求每次測定的氣壓相差在5%以內，否則要從新做。
打開恆溫槽上的加熱開關，打開攪拌開關，設置溫度比上一個溫度高5℃。測定方法同上，共做4組。
當4組數測完後，打開平衡閥1，打開平衡閥2，打開進氣閥，打開玻璃活塞，關閉恆溫槽及氨基甲酸銨分解反應平衡常數測定儀電源，實驗結束。
五、實驗數據記錄和處理
實驗溫度：13.4℃，大氣壓：102.64Kpa 169418.125
溫度
（℃） 低真空測壓儀示數（Kpa） 分界反應總壓（Kpa） 平衡常數
G(J/mol) S(J•mol-1•K-1)
25 91.85 10.79 0.000186106 21293.1381 496.81364
30 86.84 15.80 0.000584343 18766.5538 496.95389
35 79．74 22.90 0.00177911 16224.2762 497.14051
40 70.60 32.04 0.00487275 13862.8561 496.74363
以1/T對lnK作圖得到如下結果：
根據上圖中直線斜率可得 =20375×8.315=169418.125 J/mol，氨基甲酸銨分解反應的ΔG和ΔS見數據處理中表格
查閱資料知25℃氨基甲酸銨分解的 =159.32kJ/mol。
相對誤差 Er=|159.32-169.42|/159.32=6.34%
七、實驗心得與討論
1、恆溫槽不必正是25.0℃，只要控制一個接近25.0℃的溫度即可，但一定要保證溫度波動較小。因為體系的溫度變化會較大程度地改變氨基甲酸銨的分解壓。
2、試驗過程中放進空氣的操作要緩慢，以避免空氣穿過等壓管汞柱進入平衡體系中,這也是保證試驗順利進行的重要操作之一。
3、為檢查25.0℃時是否真正達到平衡,也為了檢查小球內空氣是否置換完全,要求第一次做好後，放入空氣，再次抽氣並調節至平衡,重復測定一次，兩次測定允許誤差在5%以內，若不一致還要抽氣五分鍾，直到兩次結果一致為止。
【思考題】：
1、如何檢查系統是否漏氣？
答：關閉真空泵，關閉閥門，觀察平衡常數測定儀的示數是否變化，若變化則說明系統漏氣，若變化過快，則需要檢查裝置重新抽氣。
2、什麼叫分解壓？
答：固體或液體化合物發生分解反應，在指定的溫度下達到平衡時，所生成的氣體的總壓力，稱為分解壓。
3、怎樣測定氨基甲酸銨的分解壓力？
答：在真空中使氨基甲酸銨的分解達到平衡，，這是系統的總壓即為氨基甲酸銨的分解壓。
4、為什麼要抽凈小球泡中的空氣？若系統中有少量空氣，對實驗結果有何影響？
答：需要測定的只是的反應產生的氣體的壓力，即氨氣和二氧化碳的總壓，所以空氣排除得越干凈，得到的數據結果就越准確。如果系統中有少量空氣，得到的蒸氣壓數據就會偏大，平衡常數就會偏大。
5、如何判斷氨基甲酸銨分解已達平衡？
答：U型等壓計兩臂的液面無論是否等高，在1min內，液面不再變化即可認為反應體系已達平衡。
6、根據哪些原則選用等壓計中的密封液？
答：應選用蒸氣壓很小且不與系統中物質發生化學作用的液體。
7、當使空氣通入系統時，若通得過多有何現象出現？如何克服？
答：反應體系將漏入空氣。因此通氣速率一定要慢，如將氣泡引入，重新抽完全重新做。