氨基甲酸銨分解實驗裝置建議

㈠ 氨基甲酸銨（NH2COONH4）是一種白色固體，受熱易分解．某小組模擬制備氨基甲酸銨，反應如下（且溫度對反

（1）把濃氨水滴入到固體氧化鈣或氫氧化鈉，在溶解過程中放熱使濃氨水分解生成氨氣，故答案為：濃氨水與生石灰或氫氧化鈉固體等；
（2）①反應2NH₃（g）+CO₂（g）?NH₂COONH₄（s）+Q，是放熱反應，降溫平衡正向進行，溫度升高；發生器用冰水冷卻提高反應物質轉化率，防止生成物溫度過高分解；液體石蠟鼓泡瓶的作用是控制反應進行程度，控制氣體流速和原料氣體的配比，故答案為：降低溫度，提高反應物轉化率（或降低溫度，防止因反應放熱造成產物分解）；通過觀察氣泡，調節NH₃與CO₂通入比例；
②制備氨基甲酸銨的裝置如圖3所示，把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中，不斷攪拌混合，生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中，分離產品的實驗方法利用過濾得到，氨基甲酸銨（NH₂COONH₄）是一種白色固體，易分解、不能加熱烘乾，應在真空40℃以下烘乾；
故答案：過濾；c；
（3）①根據實驗目的，檢驗氨基甲酸銨可能含有碳酸氫銨、碳酸銨中的一種或兩種，通過向試管中加入過量的BaCl₂溶液，靜置溶液不變渾濁，證明固體中不含碳酸銨；在不含碳酸銨的基礎上在通過向試管中加入少量澄清石灰水，看溶液是否變渾濁證明固體中是否含有碳酸氫銨，故答案為：

實驗步驟	預期現象和結論
步驟3：少量澄清石灰水	溶液變渾濁

②取混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品3.95g，用足量氫氧化鋇溶液充分處理後，過濾、洗滌、乾燥，測得沉澱質量為1.97g，即BaCO₃為1.97g，物質的量為

1.97

197

=0.01mol，根據碳酸根守恆，則碳酸氫銨物質的量為0.01mol，又樣品質量為3.95g，所以氨基甲酸銨的物質的量為

3.95?0.01×79

78

=0.04mol；
則樣品中氨基甲酸銨的物質的量分數=

0.04

0.04+0.01

×100%=80.00%，故答案為：80.00%．

㈡ 氨基甲酸銨分解反應平衡常數的測定為什麼要抽凈小球泡中的空氣

需要測定的是反應產生的氣體的壓力，即NH3和CO2的總壓。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。

白色正方晶系，柱狀、板狀或片狀結晶性粉末。在乾燥空氣中穩定，但在濕空氣中則放出氨而變成碳酸氫銨。在室溫下略有揮發，59℃時分解為氨及二氧化碳。在密封管中加熱至120～140℃時，則失去水變為尿素。

溶解度：在100g水中為66.6g。能溶於乙醇。市售商品碳酸銨（ammoniumcarbonate）實際就是本品與碳酸氫銨的復鹽。

(2)氨基甲酸銨分解實驗裝置建議擴展閱讀：

制備：

在1L未鍍銀的硬質玻璃杜瓦瓶中，放入約400mL無水液態氨。塞上帶一根彎曲毛細管的塞子，以防止水蒸氣在液氨表面上凝聚，毛細管用作氨蒸氣的凝氣裝置。 將乾冰（固體二氧化碳）打成碎末，慢慢加至液態氨中。

繼續加入乾冰至混合物呈半融的雪漿狀。蒸去過量的氨，氨基甲酸銨即留存為塊狀物。將其轉移至真空乾燥器中，在略為減壓條件下保存24h，待殘留的氨逸散和少量氨基甲酸銨分解後，即轉變為粉末狀固體。用400mL液氨可製得200～300g氨基甲酸銨。

㈢ 將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置於特製的密閉真空容器中（假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計），在

①A、沒有標明正逆反應速率，無法判斷平衡狀態，故A錯誤；
B、由於反應前後氣體的化學計量數之和不相等，壓強不變，達到了平衡狀態，故B正確；
C、由於反應物是固體，沒有達到平衡狀態，氣體質量會變化，容器體積不變，密度也會發生變化，所以密度不變，達到了平衡狀態，故正確；
D、氨氣體積分數不變，不能說明正逆反應速率相等，各組分濃度不變，故D錯誤；
故選BC．
②根據反應：NH₂COONH₄（s）?2NH₃（g）+CO₂（g），n（NH₃）=2n（CO₂），所以K=c（CO₂）=

1

3

×4.8×10^-3mol?L^-1=1.6×10^-3mol?L^-1，c（NH₃）=

2

3

×4.8×10^-3mol?L^-1=3.2×10^-3mol?L^-1，依據平衡常數的表達式，25.0℃時氨基甲酸銨的分解平衡常數為：1.6×10^-3mol?L^-1×（3.2×10^-3mol?L^-1）²≈1.6×10^-8（mol?L^-1）³，
故答案為：K=1.6×10^-8（mol?L^-1）³；
③壓縮容器體積，增大了壓強，平衡向著逆向移動，氨基甲酸銨固體的質量增加，故答案為：增加；
④氨基甲酸銨分解反應是固體變成氣體，混亂程度變大，△S＞0，故答案為：＞．

㈣ 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。

㈤ 跪求氨基甲酸銨分解平衡常數測定實驗思考題答案

需要測定的是反應產生的氣體的壓力，即NH3和CO2的總壓。

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。

在一定條件下，某可逆反應的k值越大，說明平衡體系中生成物所佔的比例越大，它的正反應進行的程度越大，即該反應進行得越完全，反應物轉化率越大；反之，就越不完全，轉化率就越小。

當k>10^5或k<-10^5時，該反應就基本進行完全，一般當成非可逆反應；而k在-10～10之間的反應被認為是典型的可逆反應。k值大小隻能預示某可逆反應向某方向進行的最大限度，但不能預示反應達到平衡所需要的時間。

(5)氨基甲酸銨分解實驗裝置建議擴展閱讀:

將水溶液放置時，乃與水反應生成碳酸氫銨，在酸性溶液中迅速分解。

帶壓操作狀態下溫度較低時，NH3和CO2會反應生成氨基甲酸銨（簡稱甲銨），反應方程式如下：

2NH3+CO2=NH₂COONH₄↓+熱量

該物質是用二氧化碳和氨制脲（尿素）的中間產物

氨基甲酸銨轉化成尿素的反應是不完全的,需要從含有尿素,過量氨和水的混合物溶液中分離出去。氨基甲酸銨是一種強腐蝕性介質，對使用的材料提出了相應的要求。

㈥ 某研究小組在實驗室探究氨基甲酸銨（NH2COONH4）分解反應平衡常數和水解反應速率的測定．將一定量純凈的

（1）A．2v（NH₃）═v（CO₂），不能說明正逆反應速率相等，不一定是平衡狀態，故A錯誤；
B．反應是一個前後系數和變化的反應，密閉容器中總壓強不變，證明達到了平衡狀態，故B正確；
C．密閉容器中混合氣體的密度ρ=

m

V

，質量不守恆，分子變化，V不變，容器中總密度不變，證明達到了平衡狀態，故C正確；
D．密閉容器中氨氣的體積分數不變，不能證明達到平恆狀態，故D錯誤．
故選BC；
（2）反應NH₂COONH₄（s）?2NH₃（g）+CO₂（g）的K=c²（NH₃）?c（CO₂），設二氧化碳濃度的變化量x，
NH₂COONH₄（s）?2NH₃（g）+CO₂（g）
初始濃度：0 0
變化濃度：2x x
平衡濃度：2x x
則3x=4.8×10^-3mol/L，即x=1.6×10^-3mol/L，K=1.6×10^-3mol/L×（3.2×10^-3）²≈1.6×10^-8（mol?L^-1）³，故答案為：c²（NH₃）?c（CO₂），；1.6×10^-8（mol?L^-1）³；
（3）若在恆溫下壓縮容器體積，則會將壓強增大，平衡向左移動，固體質量增大，故答案為：增加；
（4）根據表中的數據分析：溫度越高，則平衡氣體的總濃度越大，所以升高溫度，平衡正向移動，反應是吸熱的，反應物是固體，產物是氣體，該反應是熵增加的過程，即△H＞0，△S＞0，故答案為：＞；＞．

㈦ 氨基甲酸銨分解平衡常數的測定和純液體飽和蒸汽壓實驗都使用等壓計,測定的體系和方法有何區別

零壓計靈敏度高,如果直接用汞壓力計測量可能當系統壓力微笑變化時,汞柱變化不明顯導回致讀數答不準確。氨基甲酸銨為化學工業中尿素生產過程的生成物，被加熱為尿素。氨基甲酸銨為有毒物品，毒性分級是中毒，急性毒性為靜脈-大鼠 LD50: 39 毫克/公斤，靜脈-小鼠 LD50: 77 毫克/公斤。可燃，燃燒放出有毒氮氧化物和氨氣。

㈧ 將一定量純凈的氨基甲酸銨置於密閉真空容器中（假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計），在恆定溫度下

從表中數據可以看出，隨著溫度升高，氣體的總濃度增大，平衡正向移動，則該反應為吸熱反應，△H＞0；
A．因未指明速率的方向，無法確定正逆反應速率的關系，故A錯誤；
B．該反應是氣體體積增大的反應，故當容器內壓強不變時，已達到平衡，故B正確；
C．由於反應物是固體，沒有達到平衡狀態，氣體質量會變化，容器體積不變，密度也會發生變化，所以密度不變，達到了平衡狀態，故C正確；
D．因反應物（NH₂COONH₄）是固體物質，所以密閉容器中NH₃的體積分數始終不變，故D錯誤；
故答案為：＞；BC；
容器內氣體的濃度之比為2：1，故NH₃和CO₂的濃度分別為4.8×

2

3

×10^-3=3.2×10^-3mol/L、4.8×10?3×

1

3

=1.6×10^-3mol/L，故K=c²（NH₃）×c（CO₂）=（3.2×10^-3）²×1.6×10^-3=1.64×10^-8mol³/L³，故答案為：1.64×10^-8mol³/L³．