化学反应速率及活化能的测定实验报告名师制作优质教学资料

1、化学反应速率及活化能的测定实验报告1. 概述化学反应速率用符号J 或 表示，其定义为：J=d/dt（3-1 ） 为反应进度，单位是 mol，t 为时间，单位是 s。所以单位时间的反应进度即为反应速率。-1BB（3-2 ）d=vdn将式（ 3-2 ）代入式（ 3-1 ）得：J=v-1 BdnB/dt式中 nB 为物质 B 的物质的量，dnB/dt 是物质 B 的物质的量对时间的变化率， vB为物质 B 的化学计量数（对反应物 vB取负值，产物 vB 取正值）。-1反应速率 J 总为正值。 J 的单位是 mol·s 。根据质量作用定律，若A 与 B 按下式反应：aAbBcC dD其反应速

2、率方程为：J=kca（ A ）cb（B）k 为反应速率常数。ab=nn 为反应级数。 n=1 称为一级反应， n=2 为二级反应，三级反应较少。反应级数有时不能从方程式判定，如：2HII2H2看起来是二级反应。实际上是一级反应，因为HIHI （慢）HIHH2 I （快）I I I2（快）反应决定于第一步慢反应， 是一级反应。 从上述可知， 反应级数应由实验测定。反应速率的测定测定反应速率的方法很多， 可直接分析反应物或产物浓度的变化， 也可利用反应前后颜色的改变、导电性的变化等来测定，如：可通过分析溶液中 Cl - 离子浓度的增加，确定反应速率，也可利用反应物和产物颜色不同， 所导致的光学性质

3、的差异进行测定。 从上式还可以看到，反应前后离子个数和离子电荷数都有所改变， 溶液的导电性有变化，所以也可用导电性的改变测定反应速率。 概括地说，任何性质只要它与反应物（或产物）的浓度有函数关系，便可用来测定反应速率。但对于反应速率很快的本实验测定（ NH4） 2S2O8（过二硫酸铵）和KI 反应的速率是利用一个在水溶液中，（ NH4）2S2O8 和 KI 发生以下反应：这个反应的平均反应速率可用下式表示（NH4）2S2O8 溶液和 KI 溶液混合时，同时加入一定体积的已知浓度的 Na2S2O3反应：记录从反应开始到溶液出现蓝色所需要的时间t 。由于在t 时间内式中， k代表量 k 的数值。可

4、求得反应速率常数k。根据阿伦尼乌斯公式：率等于 Ea/2.303R ，通过计算求出活化能Ea。2. 实验目的（1）掌握浓度、温度及催化剂对化学反应速率的影响。（2）测定过二硫酸铵与碘化钾反应的反应速率，并计算反应级数、反应速率常数及反应的活化能。（3）初步练习用计算机进行数据处理。3. 实验内容（1）实验浓度对化学反应速率的影响在室温下，取 3 个量筒分别量取20ml 0.20mol · L-1 KI 溶液、 8.0ml0.010 mol · L-12 2 30.2 淀粉溶液，均加到 150mLNa S O 溶液和 4.0mL烧杯中，混合均匀。再用另一个量筒取-1（NH）

5、SO溶20mL0.20mol· L4228液，快速加到烧杯中， 同时开动秒表， 并不断搅拌。当溶液刚出现蓝色时，立即停秒表，记下时间及室温。用同样的方法按照表3-1 中的用量进行另外 4 次实验。为了使每次实验中的溶液的离子强度和总体积保持不变，不足的量分别用-10.20mol ·L3-1424KNO溶液和 0.20mol·L（NH） SO溶液补足。表 3-1不同浓度时平均反应速率用表中实验，的数据作图求出 a，用实验，的数据作图求出 b，然后再计算出反应速率常数 k。（2）温度对化学反应速率的影响按表 3-1 实验中的用量，把 KI ，Na2S2O3，KNO3和淀粉的混合溶液加到 150mL烧杯中，把（ NH4）2S2O8 溶液加到另一个烧杯中，并将两个烧杯放入冰水浴中冷却。等烧杯中的溶液都冷到 O时，把（ NH4）2S2O8 溶液加到 KI 混合溶液中，同时开动秒表，并不断搅拌，当溶液刚出现蓝色时，记下反应时间。在 10， 2