氨基甲酸铵的分解反应平衡常数的测定

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 ?2

CO 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 = 315

10274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 =－RT

H m △+C （4）作ln Φp K -T 1图应得一直线，斜率S=－R

H m △，由此算得△H m =－RS 。 反应的标准摩尔吉布斯函数变化与标准平衡常数的关系为：

Δr G m = - RTlnK (5) 专业： 化学 1302

姓名： 卫格非

学号： 3130000884

日期： 2015.10.8 地点：化学实验中心

用标准摩尔热效应和标准摩尔吉布斯函数变可近似地计算该温度下的标准熵变：

Δr S m= (Δr H m-Δr G m) / T (6)

因此，由实验测出一定温度范围内不同温度T时氨基甲酸铵的分解压力（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。

等压法测氨基甲酸铵分解装置如图1所示。等压计中的封闭液通常选用邻苯二甲酸二壬酯、硅油或石蜡油等蒸气压小且不与系统中任何物质发生化学作用的液体。若它与U形汞压力计连用时，由于硅油的密度与汞的密度相差悬殊，故等压计中两液面若有微小的高度差，则可忽略不计。本实验中采用数字式低真空测压仪测定系统总压。

三、主要仪器设备

仪器：等压法测分压装置；数字式低真空测压仪（DPC-2C）；

试剂：氨基甲酸铵（自制）；硅油。

四、操作方法和实验步骤

1、检漏。检查活塞和气路，开启真空泵，抽气至系统达到一定真空度，关闭活塞11，停止抽气。观察数

字式压力测量仪的读数，判断是否漏气，如果在数分钟内压力计读数基本不变，表明系统不漏气。若有漏气，则应从泵至系统分段检查，并用真空油脂封住漏口，直至不漏气为止，才可进行下一步实验。

2、测量。打开恒温水浴开关，设定温度为（30±0.1）℃。打开真空泵，将系统中的空气排出，约15min，

关闭旋塞，停止抽气。缓慢开启旋塞接通毛细管，小心地将空气逐渐放入系统，直至等压计U形管两臂硅油齐平，立即关闭旋塞，观察硅油面，反复多次地重复放气操作，直至10min内硅油面齐平不变，即可读数。

3、重复测量。再使系统与真空泵相连，在开泵1~2min后，再打开旋塞。继续排气，约10min后，如上操

作重新测定氨基甲酸铵分解压力。如两次测定结果压力差小于200Pa，可进行下一步实验。

4、升温测量。调节恒温槽的温度为35℃，在升温过程中逐渐从毛细管缓慢放入空气，使分解的气体不致

于通过硅油鼓泡。恒温10min。最后至U形管两臂硅油面齐平且保持10min不变，即可读取测压仪读数及恒温槽温度。同法测定40℃、45℃的分解压。

5、复原。实验完毕后，将空气慢慢放入系统，使系统解除真空。关闭测压仪。

五、实验数据记录和处理

校正后室温：22.5℃即295.65 K ；大气压：101.76kPa（22.5 ℃）

数据记录及处理见附表

得k=22937

所以，△r H mΘ=－Rk= 190 698 J/mol=190.7 kJ/mol

25℃时，反应的标准摩尔吉布斯函数变化△r G mΘ = - RTlnK= 23 955J/mol

标准熵变：△r S mΘ = (△r H mΘ -△r G mΘ) / T= - 559.3J/(mol*k)

六、实验结果与分析

查阅文献得：

△r H mΘ（文献）=159.3kJ/mol。

所以，相对误差 Er=|△r H mΘ（文献）-△r H mΘ|/△r H mΘ（文献）*100%=19.71%

误差产生原因：1.放氨基甲酸铵的容器内空气在误差允许内未置换完全；

2.读数时，等压计U形管两臂硅油未完全齐平或齐平但还在微小变动，形成误差。

七、实验心得与讨论

【思考题】：

1、如何检查系统是否漏气？

答：关闭真空泵，关闭阀门，观察平衡常数测定仪的示数是否变化，若变化则说明系统漏气，若变化过快，则需要检查装置重新抽气。

2、什么叫分解压？

答：固体或液体化合物发生分解反应，在指定的温度下达到平衡时，所生成的气体的总压力，称为分解压。

3、怎样测定氨基甲酸铵的分解压力？

答：在真空中使氨基甲酸铵的分解达到平衡，，这是系统的总压即为氨基甲酸铵的分解压。

4、为什么要抽净小球泡中的空气？若系统中有少量空气，对实验结果有何影响？

答：需要测定的只是的反应产生的气体的压力，即氨气和二氧化碳的总压，所以空气排除得越干净，得到的数据结果就越准确。如果系统中有少量空气，得到的蒸气压数据就会偏大，平衡常数就会偏大。

5、如何判断氨基甲酸铵分解已达平衡？

答：U型等压计两臂的液面无论是否等高，在1min内，液面不再变化即可认为反应体系已达平衡。

6、根据哪些原则选用等压计中的密封液？

答：应选用蒸气压很小且不与系统中物质发生化学作用的液体。

7、当使空气通入系统时，若通得过多有何现象出现？如何克服？

答：反应体系将漏入空气。因此通气速率一定要慢，如将气泡引入，重新抽完全重新做。

氨基甲酸铵分解平衡常数测定

氨基甲酸铵分解平衡常数测定 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。 二、实验原理 氨基甲酸铵是是合成尿素的中间产物，为白色不稳定固体，受热易分解，其分解反应为 2432NH COONH (s)2NH (g)+CO (g)??→←?? 该多相反应是容易达成平衡的可逆反应，体系压强不大时，气体可看作为理想气体， 则上述反应式的标准平衡常数可表示为 322 NH CO θ θθp p K p p ????= ? ??? ?? (1) 式中3NH p 和2CO p 分别表示在实验温度下3NH 和2CO 的平衡分压。又因氨基甲酸铵固体的蒸气压可以忽略，设反应体系达平衡时的总压为p ，则有 3NH 23p p = , 2CO 13 p p = 代入式(1)式可得 3 θ θ427p K p ??= ??? (2) 实验测得一定温度下的反应体系的平衡总压p ，即可按式(2)式算出该温度下的标准平衡常数 θK 。 由范特霍夫等压方程式可得 θ θr m 2 Δd ln d H K T RT = (3) 式中θ r m ΔH 为该反应的标准摩尔反应热，R 为摩尔气体常量。当温度变化范围不大时，可将θ r m ΔH 视为常数，对式（3）求积分得 θ θ r m Δln H K C RT =+- (4) 通过测定不同温度下分解平衡总压p 则可得对应温度下的θK 值，再以θ ln K 对 1 /K T 作图，通过直线关系可求得实验温度范围内的θ r m ΔH 。本实验的关系为： 4 θ 1.89410ln 55.18/K K T -?=+ 由某温度下的θ K 可以求算该温度下的标准摩尔吉布斯自由能变θ r m ΔG

试验十三平衡常数的测定

实验十三 32I I I --+平衡常数的测定 ——滴定操作 实验目的 1．测定 32I I I -- =+的平衡常数。 2．加强对化学平衡、平衡常数的理解并了解平衡移动的原理 实验原理 碘溶于碘化钾溶液中形成I 3-离子，并建立下列平衡： 32I I I - - =+ (1) 在一定温度条件下其平衡常数为 2 2 3 3 23[][][] I I I I I I I I K I ααγγαγ- - - ---??==? 式中a 为活度，γ为活度系数，[I-],[I 2],[I 3-]为平衡浓度。由于在离子强度不大的溶液中 23 1I I I γγγ- -?≈ 所以 23[][][]I I K I --≈ (2) 为了测定平衡时的[I-]、[I 2]、[I 3-]，可用过量固体碘与已知浓度的碘化钾溶液一起摇荡，达到平衡后，取上层清液，用标准硫代硫酸钠溶液进行滴定： 2NaS 2O 3+I 2===2NaI+Na 2S 4O 6 由于溶液中存在 32I I I --=+平衡，所以用硫代硫酸钠溶液滴定，最终测到的是平衡时I 2和I 3-的总浓度。设这个总浓度为c ，则 c=[I 2]+[I 3-] (3) [I 2]可通过在相同温度条件下，测定过量固体碘与水处于平衡时，溶液中碘的浓度来代替。设这个浓度为c’，则 [I 2]=c’ 整理(3)式 [I 3-]=c-[I 2]=c-c’ 从(1)式可以看出，形成一个I 3-就需要一个I-，所以平衡时[I-]为 [I-]=c 0-[I 3-] 式中c o 为碘化钾的起始浓度。 将[I 2]、[I 3-]和[I-]代人(2)式即可求得在此温度条件下的平衡常数K 。 实验用品 仪 器：量筒(10 mL 、100 mL)、吸量管(10 mL)、移液管(50 mL)、碱式滴定管、碘量瓶(100mL 、

第10 章 反应热、反应平衡常数及其计算

第10章 反应热、反应平衡常数及其计算 本章目的 进一步理解燃烧热、生成热、反应热、生成Gibbs 自由能、反应进度、平衡常数，及其计算方法。 本章主要内容 （1） 反应焓要和平衡常数计算的重要性 （2） 燃烧焓、生成焓、反应焓间的规定及计算关系不同温度下的反应焓 （3） 反应方向与θG r ? （4） 平衡常数的求取 （5） 反应进度与平衡浓度 （6） 反应系统的相律 反应焓变（θH r ?）主要依靠生成焓（θH f ?） ，反应平衡常数主要依靠生成自由能（θG r ?） ，本章是物理化学有关内容的补充。 10.1燃烧焓（热） 定义：单位量（常用/mol ）物质燃烧所放出的热（焓变）θH c ? 纯物质的焓或自由能是温度、压力的函数，热力学中规定了物质的标准态。在1993年前规定标准压力（θP ）为101.325kPa （即1atm ），按国际1993年后规定θP 为100kPa ，但至今国内外手册更少泛使用的仍是θP =101.325kPa ，估计今后将逐步改过来。 气体的标准态是在标准压力下表现出理想气体性质的状态，液体、固体的标准态是标准压力下纯液体、纯固体状态。 理想气体焓不随压力而变，因此气体的的燃烧焓，生成焓与θP 的选择无关，对生成Gibbs 自由能的影响，通过压力对熵的影响体现，但此值不大。 标准态的温度没有规定，但以298.15K 最重要。 θH c ?一般只用于有机化合物，对不同类有机化合物注意其状态的规定，对C —H 及C —H —O 化合物规定的最终产物是CO 2（g ）、H 2O （l ），对C —H —N 或C —H —O —N ，还要加上N 2（g ）,对含硫、含卤素化合物，产物比较复杂，还可能有变化，对测定及使用带来不便。 10.2 生成焓

化学平衡常数表达式的书写

化学平衡常数表达式的书写 1、写出铁与水蒸汽反应的化学方程式，如果它是一可逆反应，请写出其平衡常数表达式 2、写出工业上制水煤气的反应方程式，如它是一可逆反应，请写出其平衡常数表达式； 3、写出工业上合成氨的反应方程式，如它是一可逆反应，请写出其平衡常数表达式； 4、写出氨催化氧化成一氧化氮的反应方程式，如它是一可逆反，请写出其平衡常数表达式； 5、HAC + H2O H3O+ + AC—这是醋酸的电离方程式，请写出其电离平衡常数表达式 6、写出碳酸根离子水解的离子方程式，并写出其水解平衡常数的表达式； 7、2CrO42—+2 H+Cr2O72—+ H2O，写出其平衡常数表达式；8、写出乙酸与乙醇的酯化反应方程式，并写出其平衡常数表达式；9、写出乙酸乙酯在酸性环境下水解的反应方程式，并写出其平衡常数表达式；10、如果在常温下的饱和氯化钠溶液中，通入大量的氯化氢气体，有什么现象？你能用平衡 移动原理来解释这个现象吗？请写出其平衡的方程式，并写出其常数表达式。 11、写出氢氧化铝沉淀与水的混和体系中的各种平衡的方程式；并写出其对应的平衡常数表达 式； 化学平衡常数的计算 1、298K时，K sp[Ce(OH)4]＝1×10—29。Ce(OH)4的溶度积表达式为K sp＝ ____________ 。 为了使溶液中Ce4＋沉淀完全，即残留在溶液中的c(Ce4+)小于1×10—5mol·L－1，需调节pH为 ______ 以上。

2、某温度下，将2.0 mol CO和6.0 molH2充入2 L的密闭容器中，CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.25 mol/L，则CO的转化率=__ ___，此温度下的平衡常数K=___ __(请写出计算过程，保留二位有效数字)。 3、PCl5分解成PCl3和Cl2的反应是可逆反应。T℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，经过250 s达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表： t / s050150250350 n(PCl3) / mol00. 160. 190. 200. 20 3 ②试计算该温度下反应的平衡常数(写出计算过程，保留 2 位有效数字) 4、不同温度下，向装有足量I2O5固体的2 L 恒容密闭容器中通入2molCO，5CO(g)＋I2O5 (s) 5CO2(g)＋I2(s)测得CO2的体积分数φ(CO2) 随时间t 变化曲线如右图。请回答： ①从反应开始至 a 点时的反应速率为v(CO)＝，b 点 时化学平衡常数K b＝。 5、对反应CO(g) + H2O(g) CO2 (g)+ H2(g) ΔH 2 = -41 kJ/mol，起始时在密闭容器中充 入 1.00 molCO 和 1.00 molH2O ，分别进行以下实验，探究影响平衡的因素(其它条件相同且不考 实验①中c(CO2)随时间变化的关系见下图，实验编号容器体积/L温度/°C 在与实验①相同的条件下，起始时充入① 2.01200 容器的物质的量：n(CO)=n(H2O)=n(CO2)② 2.01300 =n( H2)=1.00mol 。③ 1.01200 通过计算，判断出反应进行的方向。(写出计算过程。)

物化实验：氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定1

宁波工程学院 物理化学实验报告 专业班级 姓名 序号 12 实验日期2012.2.28 同组姓名 指导老师 实验名称 氨基甲酸铵分解反应标准平衡常数的测定 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，是合成尿素的中间产物，它很不稳定，易分解成NH 3和CO 2。 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 2 3NH p 未达到平衡时体系的总压力为p,固体NH 2COONH 4产生的分压很小，可以忽略不计其中，又体系中的NH 3和CO 2全部是由氨基甲酸铵分解长生的，所以

p ＝p NH 3 ＋p CO 。 由反应方程式可知 p p p p 3 1 322CO 3NH == ， 所以： 3 2 p 274332??? ? ??=???? ??? ??? ??= p p p p p p K 因此可知当体系达平衡后，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一般都很显著的，其定量关系为： 'm p ln C RT H K r +?-= (C ′为积分常数) (1) 若以ln K ? p 对1/T 作图，应为一直线，其斜率为-Δr H ? m /R 。由此可求出Δr H ? m 。在一个小的温度 区间内，也可用此式计算出此温度区间的平均Δr H ? m 。 因为任一温度下的平衡常数与反应的标准自由能变化值间有如下关系： Δr G ? m ＝－RT ln K ? p (2) 可用平衡常数求出该反应的温度下的Δr G ? m 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 ? m T G H S r r r m m m ?-?=? (3) 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，恒温槽一套，样品管。 2 试剂 ：氨基甲酸铵，液体石蜡

实验十 I3-平衡常数的测定

实验七I3－＝I－＋I2平衡常数 [实验目的]： 测定I3－＝I－＋I2平衡常数； 了解化学平衡和平衡移动原理； 练习滴定操作。 [需准备的实验用品]： 固体药品：碘 液体药品：KI（0.0100, 0.0200mol/L）、Na2S2O3标准溶液（0.050mol/L）、淀粉溶液(0.2%). 材料：碘量瓶, 滴定管, 移液管等 事先烘好碘量瓶。 [授课内容]： I3-＝I-＋I2 K = αI－·αI2 / αI3－= (γI－·γI2 / γI3－) ([I－] [I2] / [I3－] ≈([I－] [I2] / [I3－] (离子强度不大时) 在存在KI的溶液中加入过量碘, 振荡, 形成饱和溶液, 取上层清液, 用标准Na2S2O3滴定: 2 S2O32-+ I2 = 2 I- + S4O62- 最终得到[I3-] ＋[I2] 总浓度. 如果在不存在KI的水中加入固体碘, 同法测定, 得到的是: [I2] [I-] = [KI] - [I3-] [实验内容]： 一、实验步骤 1

注意: KI溶液中, 取上层清液10.00 mL; 空白溶取50 mL. 测定值应在1.0 ×10-3～2.0 ×10-3 2. 稀释Na2S2O3 aq 至0.005000M [实验注意事项]： 1．为节省时间，可在讲解该实验同时，让同学开始震荡溶液。 2．I2由一个同学戴手套研细，研钵用烧杯盖住； 3．震荡时保持瓶距，避免撞碎 4．碘量瓶用后一定要洗干净，放入烘箱或放入公用仪器柜，用后要垫纸。 [实验习题]： 1.由于碘易挥发，所以在取溶液和滴定操作上要注意什么？ 答：取溶液和滴定操作都要快些。滴一种溶液时，一次准备两份溶液。这样移液管中的溶液浓度可不发生变化。锥形瓶中的I3-溶液要用水稀释来减少碘的挥发。一种溶液滴完，再滴另一份，不要将滴定溶液（在锥形瓶中）一次全部准备好; 未滴的溶液要用盖子盖住。 2.为何本实验中量取标准溶液时可用量筒? 答：最后获得的是饱和溶液, 因此可用量筒但测定时必须准确移取溶液. 3.在实验中以固体碘与水的平衡浓度代替固体碘与I-平衡时的浓度, 会引起怎 样的误差? 为何可代替? 答：在存在有KI溶液的溶液中, [I2]的活度受到离子强度的影响, 导致活度降低, [I2]的浓度增加，但这种影响非常小, 因此可以忽略. 4．出现下列情况，将会对本实验产生何种影响？ （1）所取的碘不够 （2）三只碘量瓶没有充分振荡 （3）在吸取清夜时，不注意将沉在溶液底部或悬浮在溶液表面的少量碘吸入移液管。 答：（1）测定的[I2]偏小 [I3-]难以判断，因为C总变小，[I2]也偏小 [I-]=[KI] – [I3-] 也难以判断 （2）测定的[I2]偏小其它不确定 （3）测的[I2]、[I3-]偏大 [I-]偏小，K =[I-][I2]/[I3-]，难以判断最后影响

化学平衡常数及计算练习(附答案)

化学平衡常数练习 一、单选题 1．在一密闭容器中，反应aX(g)+bY(g)cZ(g)达到平衡时平衡常数为K1；在温度不变的条件下向容器中通入一定量的X和Y气体，达到新的平衡后Z的浓度为原来的1.2倍，平衡常数为K2，则K1与K2 的大小关系是（） A．K1K2D．无法确定 2．在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一 定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)?Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如下表： 温度/℃25 80 230 平衡常数5×104 2 1.9×10－5 下列说法不正确的是( ) A．上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应 B．在25 ℃时，反应Ni(CO)4(g)?Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为 2×10－5 C．在80 ℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L－1，则此时v正>v逆 D．在80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L－1 3．在一定温度下，改变反应物中n(SO2)，对反应2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)

ΔH<0的影响如图所示，下列说法正确的是（ ） A ．反应b ?c 点均为平衡点，a 点未达到平衡且向正反应方向进行 B ．a ?b ?c 三点的平衡常数K b >K c >K a C ．上述图象可以得出SO 2的含量越高得到的混合气体中SO 3的体积分数越高 D ．a ?b ?c 三点中，a 点时SO 2的转化率最高 4．下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是( ) A ．可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度 B ．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生产物浓度用平衡浓度表示 C ．平衡常数的大小与浓度、压强、催化剂有关 D ．化学平衡发生移动，平衡常数必定发生变化 5．在一定温度下，向2L 体积固定的密闭容器中加入1molHI ，发生反应：2HI(g)?H 2(g)+I 2(g) ?H>0，测得2H 的物质的量随时间变化如表，下列说法正确的是( ) t /min 1 2 3 ()2n H /mol 0.06 0.1 0.1 A ．2 min 内的HI 的分解速度为0.0511mol L min --??

氨基甲酸铵的分解反应平衡常数的测定 浙江大学

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： 氨基甲酸铵的分解反应平衡常数的测定 同组学生姓名： 无 指导老师 厉刚 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 =23 NH p ?2 CO p （1） 式中，3 NH p 、2 CO 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 ＋2 CO p 称为反应的分解压力，从反应的计量关系知 3NH p ＝22 CO p 则有 3 NH p ＝ 3 2p 总和2 CO p ＝ 3 1p 总 K p = ( 3 2p 总)2 ?( 3 1p 总) ＝ 27 43 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。3 NH p 、2 CO p 或p 总除以100kp a 就得标准平衡常数。 Φp K = ( Φ p p 总32)2 ? ( Φ p p 总31) = 27 4 ( Φ p p 总)3 = 315 10 274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 = 2 RT 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 =－ RT H m △+C （4）作ln Φp K - T 1图应得一直线，斜率S=－ R H m △，由此算得△H m =－RS 。 反应的标准摩尔吉布斯函数变化与标准平衡常数的关系为： 专业： 理科1010 姓名： 陈世杰 学号： 3100102092 日期： 2012.03.5 地点：化学实验中心328

(完整版)化学平衡常数及其计算

考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。 2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一化学平衡常数 1．概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。 2．表达式 对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， K＝c p?C?·c q?D? c m?A?·c n?B? (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。 3．意义及影响因素 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。

(2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q c＝c c?C?·c d?D? c a?A?·c b?B? 。 Q＜K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于平衡状态； Q＞K，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K可判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 深度思考

1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度() (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数() (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2．书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2O HCl＋HClO (2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (3)CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O (4)CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－ (5)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 3．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1 ②1 2N2(g)＋ 3 2H2(g)NH3(g)K2 ③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K3 (1)K1和K2，K1＝K22。 (2)K1和K3，K1＝1 K3。 题组一平衡常数的含义 1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)K2 则4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝(用K1、K2表示)。 2．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示： t/℃700 800 830 1 000 1 200 K0.6 0.9 1.0 1.7 2.6

有关化学平衡常数的计算

(a)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率 例1：对于反应2SO 2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。 （2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。 (b)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数 例2:反应SO 2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，试求：在该温度下。 （1）此反应的浓度平衡常数。 （2）若SO2(g) 的初始浓度均增大到3mol/L,则SO2转化率变为多少？ （c）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率 练习1、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO 2 2NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是：

[NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L, [O2]=0.12mol/L.试求： （1）该温度下反应的平衡常数。 （2）开始时NO2的浓度。 （3）NO2的转化率。 练习2:在2L的容器中充入1mol CO和1mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) 800℃时反应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。 （2）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和2mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （3）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和4mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入H2O(g) 物质的量为多少。 练习1、 已知一氧化碳与水蒸气的反应为 CO + H 2O(g) CO2 + H2 在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。 练习2、 合成氨反应N 2+3H22NH3在某温度下达平衡时，各物质的浓度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9 mol·L-1，[NH3]=4 mol·L-1。求该温度时的平衡常

氨基甲酸铵的分解反应平衡常数的测定

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。?、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。 等压法测氨基甲酸铵分解装置如图1所示。等压计中得封闭液通常选用邻苯二甲酸二壬酯、硅油或石专业: 理科1010 姓名: 陈世杰 学号: 3100102092 日期: 2012、03、5 地点:化学实验中心328

高考化学复习化学反应速率和化学平衡高考题选(平衡常数·计算)

高中化学学习材料 金戈铁骑整理制作 化学反应速率和化学平衡高考题选(平衡常数·计算) 1．(07年宁夏理综·13)一定条件下，合成氨气反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0% ，与反应前．．． 的体积相比，反应后体积缩小的百分率是 A A ．16.7% B ．20.0% C ．80.0% D ．83.3% 2.(08年宁夏理综·12)将固体NH 4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应： ①NH 4I(s)NH 3(g)＋HI(g)；②2HI(g) H 2(g)＋I 2(g) 答案：C 达到平衡时，c (H 2)=0.5mol·L －1，c (HI)=4mol·L －1，则此温度下反应①的平衡常数为 A ．9 B ．16 C ．20 D ．25 3．(08年海南化学·10)X 、Y 、Z 三种气体，取X 和Y 按1︰1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y 2Z ，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3︰2，则Y 的转化率最接近于答案：D A ．33% B ．40% C ．50% D ．66% 4．(08年山东理综·14)高温下，某反应达到平衡，平衡常数K =c (CO)·c (H 2O)c (CO 2)·c (H 2) 。恒容时，温度升高，H 2浓度减小。下列说法正确的是 答案：A A ．该反应的焓变为正值 B ．恒温恒容下，增大压强，H 2浓度一定减小 C ．升高温度，逆反应速率减小 D ．该反应的化学方程式为CO ＋H 2O 高温 催化剂CO 2＋H 2 5.(09年宁夏理综·13)在一定温度下，反应12H 2(g)+12 X 2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将1.0mol 的HX(g)通入体积为1.0L 的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于B A ．5% B ．17% C ．25% D ．33% 6.(09年天津理综·5)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O 2结合生成HbO 2，因此具有输氧能力，CO 吸入肺中发生反应：CO+HbO 2O 2+HbCO ，37 ℃时，该反应的平衡常数K =220。HbCO 的浓度达到HbO 2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是答案：C A ．CO 与HbO 2反应的平衡常数K =c (O 2)·c (HbCO)c (CO)·c (HbO 2) B ．人体吸入的CO 越多，与血红蛋白结合的O 2越少 C ．当吸入的CO 与O 2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损 D ．把CO 中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动

液相反应平衡常数的测定(华南师范大学物化实验)

华南师范大学实验报告 液相反应平衡常数的测定 一、实验目的 （1）利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氰酸根离子生成硫氰合铁络离子液相反应的平衡常数。 （2）通过实验了解热力学平衡常数与反应物的起始浓度无关。 二、实验原理 Fe3+与SCN-在溶液中可生成一系列络离子，并共存于同一个平衡体系中。当SCN-的浓度增加时，Fe3+与SCN-生成的络合物的组成发生如下的改变，而这些不同的络离子的溶液颜色也不同。 Fe3++SCN-→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)3→Fe(SCN)4-→Fe(SCN)52-由图1可知，Fe3+与浓度很低的SCN-（一般应小于5×10-3mol/L）只进行如下反应。 Fe3++CNS-===Fe[CNS]2+ 即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN3+。其平衡常数为 ① 图1.SCN-浓度对络合物组成的影响 由于Fe(SCN)2+是带颜色的，根据朗伯-比尔定律，消光值与溶液浓度成正比，试验时，只要在一定温度下，借助分光光度计测定平衡体系的消光值，从而计算出平衡时Fe[CNS]2+的浓度[FeCNS2+]e，进而再推算出平衡时Fe3+和CNS-的浓度[Fe3+]e和[CNS-]e。根据式①一定温度反应的平衡常数K c可求知。 实验时配置若干组（共4组）不同Fe3+起始浓度的反应溶液，其中第一组溶液的Fe3+是大量的，当用分光光度计测定反应也在定温下消光值E i时（i为组数），根据朗伯-比尔定理E1=K[FeCNS2+]1,e（K为晓光系数）② 由于1号溶液中Fe3+大量过量，平衡时CNS-全部与Fe3+络合（下标0表示起

化学平衡常数及其计算

考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一化学平衡常数 1．概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。 2．表达式 对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， K＝c p?C?·c q?D? c m?A?·c n?B? (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。3．意义及影响因素 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q c＝c c?C?·c d?D? c a?A?·c b?B? 。 Q＜K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于平衡状态； Q＞K，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K可判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 深度思考

1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度() (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数() (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2．书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2O HCl＋HClO (2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (3)CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O (4)CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－ (5)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 3．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1 ②1 2N2(g)＋ 3 2H2(g)NH3(g)K2 ③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K3 (1)K1和K2，K1＝K22。 (2)K1和K3，K1＝1 K3。 题组一平衡常数的含义 1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1

化学平衡常数和化学平衡计算练习题

化学平衡常数和化学平衡计算 1．在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到8０0℃时，有下列平衡:CO＋H2ＯＣO２＋H2，且Ｋ=1。若用2molＣＯ和10moｌＨ2Ｏ相互混合并加热到800℃,则CO的转化率为（） A.1６.7% B．5０% C.66.７% D．83.3% 2.在容积为1L的密闭容器里,装有4ｍoｌＮO2,在一定温度时进行下面的反应：2NＯ２ (g)N２O4(g),该温度下反应的平衡常数K＝0.２５,则平衡时该容器中NO2的物质的量为 A.0mol B.1moｌ C．２moｌＤ．3mｏｌ 3.某温度下H2（ｇ）＋I2(ｇ)２HI（g)的平衡常数为５0。开始时，c(H2)＝1mol·L－1，达平衡时，c(ＨＩ)=1ｍｏl·L-1,则开始时Ｉ 2(ｇ）的物质的量浓度为 ( ) A．０.04mol·L－1 B.0.5mｏl·Ｌ-1C．0.54moｌ·L-1? D.1ｍoｌ·L-1 4.在一个容积为6 Ｌ的密闭容器中，放入3 L Ｘ(g)和2 Ｌ Y（ｇ),在一定条件下发生反应：4Ｘ(g)＋n Y(g)2Q(g）＋6Ｒ(g)反应达到平衡后，容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加了5%，Ｘ的浓度减小１/３,则该反应中的n值为（ ) A.３ B.4 C．5 Ｄ.6 ５.在一定条件下,可逆反应X（g)十３Ｙ（g)2Z(g)达到平衡时,X的转化率与Ｙ的转化率之比为1∶2，则起始充入容器中的X与Y的物质的量之比为( ） A．1∶1 B.1∶3 C.2∶3Ｄ．３∶２ ６．将等物质的量的CO和Ｈ2O(g)混合,在一定条件下发生反应:CO(g)+Ｈ２O(g)ＣO２（g)+H２(g)，反应至4min时，得知CO的转化率为31.23％,则这时混合气体对氢气的相对密度为 A.１1．5 B．23 C．25 D．28 7.在一固定容积的密闭容器中，加入4 L X(ｇ)和６ L Ｙ(g),发生如下反应:Ｘ（g)+ｎＹ（g)２R(g)＋W(g)，反应达到平衡时,测知X和Y的转化率分别为25%和50%,则化学方程式中的n值为 A．４ B.3 C．2 D．1 8．将固体NＨ4Ｉ置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:NＨ4I(s)NＨ3(g)＋HＩ(g)，2HI(g)H2(g)＋I2(g)。当反应达到平衡时，c(H２)=0.5mol·L-1，c(HＩ)=4ｍol·L－１,则NH３的浓度为（) A.3.5mｏl·L－１Ｂ．４mｏl·L－1 C.４.5ｍｏl·Ｌ－1D．5mol·L －1 9.体积可变的密闭容器,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应A(g)+３Ｂ(g）2Ｃ(ｇ）。若维持温度和压强不变，当达到平衡时,容器的体积为V L，其中Ｃ气体的体积占10%。下列判断中正确的是 ( ) A.原混合气体的体积为1.2ＶL Ｂ.原混合气体的体积为1.１V L C.反应达到平衡时气体Ａ消耗掉０.０5VＬＤ．反应达到平衡时气体Ｂ消耗掉０.05V L 1０.在n L密闭容器中，使1mｏlX和２ｍolＹ在一定条件下反应：a X（ｇ)+b Y(g）c Ｚ（g)。达到平衡时,Y的转化率为２0%,混合气体压强比原来下降20％,Z的浓度为Y的浓度的0．25倍，则a,ｃ的值依次为( ） A.1，2 B.3,2 Ｃ．2,1 D.2,3 1１.在一定条件下，1mol N2和３mol H2混合后反应，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下氢气的5倍,则氮气的转化率为( ) A．20% Ｂ．30% C.40％?Ｄ．50%

氨基甲酸铵分解反应标准平衡常数测定

宁 波 工 程 学 院 物理化学实验报告 实验名称 氨基甲酸铵分解反应标准常数的测定 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氨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（NH 2COONH 4）是白色固体，是合成尿素的中间产物，很不稳定，NH 2COONH 4的分解反应式为： NH 2COONH 4=== 2NH 3↑＋CO 2↑ 该反应为复相反应，该反应正逆向都容易进行，在封闭体系中很容易达到平衡，其标准平衡常数可近似表示为： ?? ??????????= p p p p K 2CO 2 3NH p (1) 式中，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； p 为标准压。 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 3 1 322CO 3NH == ， (2) 将式(2)代入式(1)得： 3 2 p 274332??? ? ??=???? ?????? ??= p p p p p p K （3） 因此可知，当体系达平衡后，测定其总压力p ，即可计算出平衡常数K p 温度对平衡常数的影响一般都很明显，其定量关系为： 2 m p d ln d RT H T K r ?= (4) 式中，T 为热力学温度；Δr H ? m 为标准反应热效应。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 可视为与温度无关的常数，由(4)式积分得： C RT H K r +?-= m p ln (C 为积分常数) (5)

六化学平衡常数及分配系数的测定

实验六 化学平衡常数及分配系数的测定 一、实验目的 测定I 2在CCl 4和H 2O 中的分配系数k 以及反应I 2+KI=KI 3的平衡常数K C 。 二、实验原理 在恒温、恒压下I 2和KI 在水溶液中建立如下平衡： I 2+KI=KI 3 （1） 为了测定平衡常数，应在不扰动平衡状态的条件下，测定平衡组成。当上述反应达到平衡时，若用Na 2S 2O 3标准溶液来滴定溶液中I 2的浓度，则随着I 2的消耗，平衡将向左移动，使KI 3继续分解，最终只能测得溶液中I 2和KI 3的总量。为了测定I 2的单独浓度，可在上述溶液中加入CCl 4，然后充分摇匀。由于KI 和KI 3均不溶于CCl 4，只有I 2既可溶于CCl 4也可溶于H 2O ，当温度和压力一定时，上述化学平衡及I 2在CCl 4层和H 2O 层中的分配平衡同时建立。 设a ——平衡时H 2O 层中的2I C a ’——平衡时CCl 4层中2I C b ——平衡时H 2O 层中32KI I C C + c ——KI 溶液初浓度 实验测得分配系数k 及CCl 4层中I 2浓度a ’后，根据k=a ’/a 即可求得H 2O 层中I 2的单独浓度a 。再从已知c 及测得的b ，即可计算（1）式的平衡常数。 ] [23）（a b c a a b C C C K KI I KI C ---= = 三、仪器和试剂 恒温槽一套；250ml 碘量瓶3个；50ml 移液管3支；10ml 移液管2支；250ml H 2O 层 （稀KI 层） CCl 4层 H 2O 层 （稀KI 层） CCl 4层 II 、III 号样 I 号样

6液相反应平衡常数的测定实验报告

华 南 师 范 大 学 实 验 报 告 学生姓名 学 号 专 业 化学(师范) 年级、班级 课程名称 物理化学实验 实验项目 液相反应平衡常数的测定 实验类型 ：□验证□设计□综合 实验时间 年 月 日 实验指导老师 孙艳辉 实验评分 【实验目的】 ①利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氰酸根离子生成硫氰合铁络离子液相反应的平衡常数。 ②通过实验了解热力学平衡常数与反应物的起始浓度无关。 【实验原理】 Fe 3+与SCN -在溶液中可生成一系列的络离子，并共存于同一个平衡体系中。当SCN -的浓度增加时，Fe 3+与SCN -生成的络合物的组成发生如下的改变，而这些不同的络离子的溶液颜色也不同。 Fe 3+ +SCN - →Fe(SCN)2+→Fe(SCN) 2+ →Fe(SCN)3→Fe(SCN)4-→Fe(SCN)52- 由图3-12可知，Fe 3+与浓度很低的SCN -（一般应小于5×10-3 mol/L ）只进行如下反应。 Fe 3+ +CNS 2+ ＝Fe[CNS]2+ 即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN 2+。其平衡常数表示为 K c ＝ (3-14) 由于Fe[CNS]2+是带有颜色的，根据朗伯 一比尔定律，消光值与溶液浓度成正比，实验时，只要在一定温度下，借助分光光度计测定平衡体系的消光值，从而计算出平衡时Fe[CNS]2+的浓度[FeCNS 2+]e ，进而再推算出平 衡时Feo+和CNS-的浓度[Fe 3+]e 和[CNS -]e 。根据式(3-14)一定温度下反应的平衡常数Kc 可求知。 实验时配置若干组（共4组）不同Fe 3+起始浓度的反应溶液，其中第一组溶液的Fe 3+是大量的，当用分光光度计测定反应液在定温下消光值E i 时（i 为组数），根据朗伯-比尔定理 E 1＝K [FeCNS 2+]l,e （K 为消光系数） 由于1号溶液中Fe 3+大量过量，平衡时CNS 全部与Fe 3+络合(下标O 表示起始浓度)，对一号溶液可认为 [FeCNS]i,e =[CNS -]0 [FeCNS 2+]e [Fe 3+]e [CNS -]e c θ c θ c θ θ