过氧化氢分解速率常数的测1
量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数
量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：ﻩ实验 量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数一、实验目的1. 学习使用量气法研究过氧化氢的分解反应2. 了解一级反应的特点，掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验原理H 2Ｏ２在室温下，没有催化剂存在时，分解反应进行得很慢，但加入催化剂(如P ｔ、Ag 、ＭnO 2、碘化物）时能促使其较快分解，分解反应按下式进行:H 2O 2H 2O +12O2→ (C2-1）在催化剂KI 作用下,Ｈ2Ｏ2分解反应的机理为：H 2O 2H 2O ++KI KIO （慢）→ (C ２-2)KIO KI +12O2（快）→ （C2-3）整个分解反应的速度由慢反应(C ２－2)决定：222222O H KI O H O H c c k dt dc =- (Ｃ2-4）式中ｃ表示各物质的浓度（mol·Ｌ-1),t 为反应时间（s )，22O H k 为反应速率常数，它的大小仅决定于温度。
在反应中作为催化剂的K Ｉ的浓度保持不变,令KI O H 122c k k ⋅=，则2222O H 1O H c k dtdc =-(C2-5）式中k 1为表观反应速率常数。
此式表明,反应速率与H 2Ｏ2浓度的一次方成正比,故称为一级反应。
将上式积分得:01ln ln c t k c t +-= (C2-5)式中c 0、c t 分别为反应物过氧化氢在起始时刻和ｔ时刻的浓度。
反应半衰期为：112/1693.02ln k k t ==(Ｃ2-６) 由反应方程式可知,在常温下,H ２O ２分解的反应速度与氧气析出的速度成正比。
析出的氧气体积可由量气管测量。
令V ∞表示H 2O ２全部分解所放出的O 2体积,V t 表示H 2O 2在ｔ时刻放出的Ｏ2体积，则)(t t V V c -∝∞。
过氧化氢催化分解速率常数的测定
过氧化氢催化分解速率常数的测定一、实验原理过氧化氢（H2O2）在存在催化剂的情况下，能够催化分解成水和氧气。
该反应速率与催化剂种类、催化剂浓度、温度等因素有关。
过氧化氢的分解反应可以用如下反应式表示：2H2O2 → 2H2O + O2在一定的反应条件下，反应速率的快慢可以通过测定反应的速率常数来确定。
速率常数k的单位是mol/(L/s)，表示单位时间内单位体积溶液中反应物的消耗量。
二、实验目的1. 了解催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响；2. 能够通过实验测定速率常数k。
三、实验仪器和试剂1. 50 mL锥形瓶、滴定管、分液漏斗、实验管夹等；2. 过氧化氢（H2O2）、氯化铁铵六水合物（NH4Fe(SO4)2·6H2O）。
四、实验步骤1. 实验前准备（1）空气中存在的灰尘和微生物等会影响实验结果，因此需先将仪器、试剂及其他必需的物品仔细清洗干净。
（2）将50 mL锥形瓶放入水浴中，加热至50℃。
2. 实验操作（1）将实验管夹夹住滴定管，用滴定管分别向50 mL锥形瓶中加入10 mL的H2O2溶液和2 mL的NH4Fe(SO4)2·6H2O溶液。
（2）迅速将实验管夹取下，并立即开始计时。
（3）记时，每隔30秒取出一个样品到冷水中浸泡降温。
（4）将样品移入滴定管中，加入一滴甲基橙指示剂，用已知浓度的Na2S2O3标准溶液滴定至淡黄色为止。
（5）按相同方法进行4次实验数据采集。
五、实验结果与分析序号时间t（min）[H2O2]（mol/L）实验室温度T（℃）Na2S2O3消耗量V （mL）1 0.5 0.020 21.8 22.02. 计算速率常数k值过氧化氢的分解反应速率遵循一级反应速率方程，即：-rate/k = d[H2O2]/dt = k[H2O2]根据速率方程，可用ln[H2O2]关于时间t的直线斜率来表示反应的速率常数k，其表达式是：其中，[H2O2]0为反应体系初始浓度，kt为反应时的ln[H2O2]的变化量。
过氧化氢分解速率常数的测
过氧化氢分解速率常数的测1 过氧化氢分解速率常数的测定是化学反应速率研究的一个重要方面。
该实验通过测量过氧化氢在不同浓度下的分解速率，来探究浓度对化学反应速率的影响，并为化学反应速率的理论模型提供实验依据。
以下是过氧化氢分解速率常数的测定实验报告。
一、实验目的1.探究过氧化氢在不同浓度下的分解速率；2.了解浓度对化学反应速率的影响；3.掌握化学反应速率的理论模型。
二、实验原理过氧化氢在酸性条件下可分解为水和氧气，反应方程式为：2H2O2(aq)→2H2O(l)+O2(g)。
该反应速率常数与反应物浓度有关，可以通过测量不同浓度下的反应速率，得到反应速率常数。
三、实验步骤1.准备实验用品：500mL烧杯、50mL量筒、100mL容量瓶、滴定管、磁力搅拌器、电子天平、称量纸、移液管、0.1000mol/L的H2SO4溶液、0.0100mol/L的H2O2溶液、去离子水。
2.将0.0100mol/L的H2O2溶液分别取10mL、20mL、30mL、40mL、50mL，用去离子水稀释至100mL容量瓶中。
3.在每个容量瓶中加入1mL的0.1000mol/L的H2SO4溶液，使反应在酸性条件下进行。
4.将每个容量瓶放置在磁力搅拌器上，记录下初始时间和溶液体积。
5.分别记录下每个容量瓶中产生气体时的时间，以及此时溶液的体积。
记录下实验数据。
6.根据实验数据计算反应速率常数。
四、实验结果与讨论实验数据如下表所示：从实验结果可以看出，随着H2O2浓度的增加，反应速率常数略有增加。
这表明在一定范围内，增加反应物浓度可以加快化学反应速率。
然而，当浓度增加到一定程度时，反应速率增加的幅度会逐渐减小。
此外，实验中还存在误差和不确定性因素，如测量误差、温度变化等，这些因素也会对实验结果产生影响。
五、结论通过本次实验，我们成功地测得了过氧化氢在不同浓度下的分解速率常数。
实验结果表明，随着浓度的增加，反应速率常数略有增加。
然而，当浓度增加到一定程度时，反应速率增加的幅度会逐渐减小。
实验14过氧化氢催化分解反应速率常数的测定
实验14过氧化氢催化分解反应速率常数的测定第次课4 学时实验14 过氧化氢催化分解反应速率常数的测定一、实验目的1. 测定过氧化氢催化分解反应速率常数；2. 掌握通过测量反应系统的体积跟踪反应系统浓度从而研究反应速率的方法。
二、实验原理过氧化氢在没有催化剂存在时，分解反应进行的很慢。
加入催化剂能够提高分解速率。
过氧化氢分解反应的化学计量式如下：H2O2(l) = H2O(l) + 1/2O2(g) 若以KI为催化剂，在KI作用下催化分解步骤为：KI(l) + H2O2(l) = KIO + H2O(l) （慢）KIO = KI(l) + 1/2O2(g)由于第一步的速率比第二步慢得多，所以，第一步为反应的控制步骤。
因而可以假定其反应的速率方程式为：-dcA/dt =k’cKIcA式中，cA为反应系统中反应到t时刻H2O2浓度，因KI在反应过程中浓度不变，故上式可简化为- dIcA/dt = kIcA （14.1）式中k=k’cKI, 将上式分离变量积分：当t=0 时，CA=C0 ；t=t 时，CA=C t; 定积分式为：积分结果：lnct kt lnc0 （14.3）式是lnct~t的直线方程。
反应进行过程中，测定不同时刻t 时反应系统中氧气的浓度ct，取得若干组ct、t 的数据后，以lnct对t 作图，得一直线，表明该反应为一级反应（准一级反应），直线斜率为-k。
物理化学的研究方法是采用物理的方法测定反应系统某组分的浓度，所谓物理的方法是利用反应系统某组分或各组分的某些物理性质（如体积、压力、电动势、折光率、旋光度等）与其有确定的单值函数关系的特征，通过测量系统中该物理性质的变化，间tdcAkd t （14.2）CA0c0ACA接测量浓度变化。
此种物理化学的实验方法最大的优点是可以跟踪系统某组分或各组分的物理性质的变化，从而，不需要终止反应，便可以随时测定某一时刻反应系统某组分或各组分的浓度。
物理化学 量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数
实验 量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数一、实验目的1. 学习使用量气法研究过氧化氢的分解反应2. 了解一级反应的特点，掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验原理H 2O 2在室温下，没有催化剂存在时，分解反应进行得很慢，但加入催化剂（如Pt 、Ag 、MnO 2、碘化物）时能促使其较快分解，分解反应按下式进行：H 2O 2H 2O +12O2→ (C2-1)在催化剂KI 作用下，H 2O 2分解反应的机理为：H 2O 2H 2O ++KI KIO （慢）→ (C2-2)KIO KI +12O2（快）→ (C2-3)整个分解反应的速度由慢反应(C2-2)决定：222222O H KI O H O H c c k dt dc =- (C2-4)式中c 表示各物质的浓度(mol ·L -1)，t 为反应时间(s )，22O H k 为反应速率常数，它的大小仅决定于温度。
在反应中作为催化剂的KI 的浓度保持不变，令KI O H 122c k k ⋅=，则2222O H 1O H c k dtdc =-(C2-5)式中k 1为表观反应速率常数。
此式表明，反应速率与H 2O 2浓度的一次方成正比，故称为一级反应。
将上式积分得：01ln ln c t k c t +-= (C2-5)式中c 0、c t 分别为反应物过氧化氢在起始时刻和t 时刻的浓度。
反应半衰期为：112/1693.02ln k k t ==(C2-6) 由反应方程式可知，在常温下，H 2O 2分解的反应速度与氧气析出的速度成正比。
析出的氧气体积可由量气管测量。
令V ∞表示H 2O 2全部分解所放出的O 2体积，V t 表示H 2O 2在t 时刻放出的O 2体积，则)(t t V V c -∝∞。
将该关系式带入(C2-5)，得到∞∞+-=-V t k V V t ln )ln(1 (C2-7)本实验采用静态法测定HO2分解反应速率常数，实验装置见图C2-1。
过氧化氢分解速率常数的测定
过氧化氢分解速率常数的测定Determ in ati On Of H2QDeComPoSition Rate Con Sta nt一.实验目的及要求1. 熟悉一级反应的特点2. 测定过氧化氢分解反应的速率常数和级数3. 了解各种因素对反应速率的影响4. 用图解法求过氧化氢分解反应的速率常数二.实验原理凡是反应速度只是与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。
实验证明.过氧化氢分解的反应为H2O2一H^O+ 10?如果该反应属于一级反应.则其反应速度方程应遵守下式:^ =kC t ⑴式中：k为反应速度常数；G为时间为t式的反应物浓度。
将式(1)积分得：=-⅛+lnC" (2) InCt式中:为反应开始时H2O2的浓度。
如将⑵变换•可得：In总7 ⑶该式子式是InCt〜t的直线方程。
反应进行过程中.测定不同时刻t 时反应系统中H2Q的浓度G.取得若干组C .t数据后.以InCt对时间 t作图.可得一直线.表明该反应为一级反应.其斜率为反应速度常数得负值—k.截距为In-O三.实验方法1. 实验条件的设计：化学反应速度取决于许多因素.例如反应物的浓度、搅拌速度、反应压力、温度、催化剂等等。
某些催化剂可以明显地加快反应速度。
能加速H2O分解的催化剂Pt、Ag、碘化物等等。
本实验用KI作为催化剂.在静态装置里测定HQ分解反应的速度常数（实验装置见第三部分）。
HQ在水溶液中分解释放出氧气的速率较慢.加入KI时.速率加快.其反应按下面的步骤进行.即Kl+HO====KIQ+HQ （慢）（1）KIQ====KI+1∕2Q（快）⑵由于第一步的速率比第二步慢得多.所以第一步为反应得控制步骤。
因而可以假定其反应的速率方程式为式中.Ct为反应系统中反应到t时刻HQ浓度.因KI在反应过程中浓度不变.故上式可以简化为式中，k = k!×ca,将上式分离变量积分t = 0 时.Ct = C 定积分式为积分结果InC t = —kt + ln Co (5)式（5）是InC t〜t的直线方程。
过氧化氢分解速率常数的测定
过氧化氢分解速率常数的测定Determination of H2O2Decomposit ion Rate Constant一．实验目的及要求1. 熟悉一级反应的特点2. 测定过氧化氢分解反应的速率常数和级数3. 了解各种因素对反应速率的影响4. 用图解法求过氧化氢分解反应的速率常数二．实验原理凡是反应速度只是与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。
实验证明.过氧化氢分解的反应为如果该反应属于一级反应.则其反应速度方程应遵守下式：式中：k为反应速度常数；C t为时间为t式的反应物浓度。
将式（1）积分得：式中：为反应开始时H2O2的浓度。
如将(2)变换.可得：该式子式是lnC t～t的直线方程。
反应进行过程中.测定不同时刻t 时反应系统中H2O2的浓度C t.取得若干组C t .t数据后.以lnC t对时间t作图.可得一直线. 表明该反应为一级反应.其斜率为反应速度常数得负值－k.截距为㏑。
三．实验方法1.实验条件的设计：化学反应速度取决于许多因素.例如反应物的浓度﹑搅拌速度﹑反应压力﹑温度﹑催化剂等等。
某些催化剂可以明显地加快反应速度。
能加速H2O2分解的催化剂Pt﹑Ag﹑碘化物等等。
本实验用KI作为催化剂.在静态装置里测定H2O2分解反应的速度常数（实验装置见第三部分）。
H2O2在水溶液中分解释放出氧气的速率较慢.加入KI时.速率加快.其反应按下面的步骤进行.即KI+H2O2====KIO+H2O (慢)(1)KIO====KI+1/2O2 (快)(2)由于第一步的速率比第二步慢得多.所以第一步为反应得控制步骤。
因而可以假定其反应的速率方程式为式中.C t为反应系统中反应到t时刻H2O2浓度.因KI在反应过程中浓度不变.故上式可以简化为当t＝0时. C t＝C0t＝t时. C t＝C t 定积分式为积分结果lnC t＝－kt＋㏑C0（5）式（5）是 lnC t～t的直线方程。
反应进行过程中.测定不同时刻t时反应系统中H2O2的浓度 C t.取得若干组C t.t的数据后.以㏑C t对t作图.得一直线.表明该反应为一级反应（准一级反应）.直线斜率为－k 。
过氧化氢分解速率常数的测定
过氧化氢分解速率常数的测定Determination of H2O2 DecompositionRate Constant一．实验目的及要求1.熟悉一级反应的特点2.测定过氧化氢分解反应的速率常数和级数3.了解各种因素对反应速率的影响4.用图解法求过氧化氢分解反应的速率常数二．实验原理凡是反应速度只是与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。
实验证明，过氧化氢分解的反应为如果该反应属于一级反应，则其反应速度方程应遵守下式：式中：k为反应速度常数；C t为时间为t式的反应物浓度。
将式（1）积分得：式中：为反应开始时H2O2的浓度。
如将(2)变换，可得：该式子式是lnC t～t的直线方程。
反应进行过程中，测定不同时刻t 时反应系统中H2O2的浓度C t，取得若干组C t ，t数据后，以lnC t对时间t作图，可得一直线，表明该反应为一级反应，其斜率为反应速度常数得负值－k，截距为㏑。
三．实验方法1.实验条件的设计：化学反应速度取决于许多因素，例如反应物的浓度﹑搅拌速度﹑反应压力﹑温度﹑催化剂等等。
某些催化剂可以明显地加快反应速度。
能加速H2O2分解的催化剂Pt﹑Ag﹑碘化物等等。
本实验用KI作为催化剂，在静态装臵里测定H2O2分解反应的速度常数（实验装臵见第三部分）。
H2O2在水溶液中分解释放出氧气的速率较慢，加入KI时，速率加快，其反应按下面的步骤进行，即KI+H2O2====KIO+H2O (慢) (1)KIO====KI+1/2O2 (快)(2)由于第一步的速率比第二步慢得多，所以第一步为反应得控制步骤。
因而可以假定其反应的速率方程式为式中，C t为反应系统中反应到t时刻H2O2浓度，因KI在反应过程中浓度不变，故上式可以简化为当t＝0时， C t＝C0t＝t时， C t＝C t定积分式为积分结果lnC t＝－kt＋㏑C0（5）式（5）是 lnC t～t的直线方程。
反应进行过程中，测定不同时刻t时反应系统中H2O2的浓度 C t，取得若干组C t，t的数据后，以㏑C t对t作图，得一直线，表明该反应为一级反应（准一级反应），直线斜率为－k。
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过氧化氢分解速率常数的测定
Determination of H2O2 Decomposition Rate Constant
一．实验目的及要求
1. 熟悉一级反应的特点
2. 测定过氧化氢分解反应的速率常数和级数
3. 了解各种因素对反应速率的影响
4. 用图解法求过氧化氢分解反应的速率常数
二．实验原理
凡是反应速度只是与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。
实验证明，过氧化氢分解的反应为
如果该反应属于一级反应，则其反应速度方程应遵守下式：
式中：k为反应速度常数；C t为时间为t式的反应物浓度。
将式（1）积分得：
式中：为反应开始时H2O2的浓度。
如将(2)变换，可得：
该式子式是lnC t～t的直线方程。
反应进行过程中，测定不同时刻t时反应系统中H2O2的浓度C t，取得若干组C t ，t数据后，以lnC t对时间t作图，可得一直线，表明该反应为一级反
应，其斜率为反应速度常数得负值－k，截距为㏑。
三．实验方法
1.实验条件的设计：
化学反应速度取决于许多因素，例如反应物的浓度﹑搅拌速度﹑反应压力﹑温度﹑催化剂等
等。
某些催化剂可以明显地加快反应速度。
能加速H2O2分解的催化剂Pt﹑Ag﹑碘化物等等。
本实验用KI作为催化剂，在静态装置里测定H2O2分解反应的速度常数（实验装置见第三部分）。
H2O2在水溶液中分解释放出氧气的速率较慢，加入KI时，速率加快，其反应按下面的步骤进行，即
KI+ H2O2====KIO+H2O (慢) (1)
KIO====KI+1/2O2(快) (2)
由于第一步的速率比第二步慢得多，所以第一步为反应得控制步骤。
因而可以假定其反应的速率方程式为
式中，C t为反应系统中反应到t时刻H2O2浓度，因KI在反应过程中浓度不变，故上式可以简化为
当 t＝0时，C t＝C0
t＝t时，C t＝C t
定积分式为
积分结果
lnC t＝－kt＋㏑C0（5）
式（5）是lnC t～t的直线方程。
反应进行过程中，测定不同时刻t时反应系统中H2O2的浓度C t，取得若干组C t，t的数据后，以㏑C t对t作图，得一直线，表明该反应为一级反应（准一级反应），直线斜率为－k 。
2、V∞的求取：
由反应方程式可知，在恒温常压下，H2O2分解的反应速度与氧气的析出速度成正比。
析出的氧气体积可由量气管测量。
在H2O2催化分解过程中t时刻H2O2的浓度可以通过测量相应时间内分解放出的氧气的体积得出。
放出的氧气的体积与分解了的H2O2的量成正比，其比例系数为定值。
若以Vt和Ct表示时间t时量气管的读数和H2O2的浓度，表示H2O2完全分解时量气管的读数，则
Ct ∝（V∞－Vt）
ln（V∞－Vt）＝－kt＋ln V∞（6）
如果以ln（V∞－Vt）对t作图得一直线，即验证是一级反应，由直线斜率m可求出速率常数k,m＝－k。
式（6）为ln（V∞－Vt）～t的直线方程，式中V∞为H2O2全部分解放出的氧气体积，反应温度及KI浓度一定时，它不随时间改变。
实验过程中只需要测定反应进行到不同时刻t时的H2O2分解放出的氧气体积Vt（若干个数据）和反应终了时H2O2全部分解放出氧气体积V∞（一个数据），以ln（V∞－Vt）对时间t作图得一直线，直线斜率为m＝－k ，用作图法可求出反应速率常数k 。
V∞可采用如下两种方法求取：
（1）外推法以为横坐标对Vt作图，将直线段外推至＝0，其截距即为V∞
（2）加热法在测定若干个Vt数据之后，将H2O2溶液加热至50－60℃约15分钟，可认为H2O2以基本分解。
待完全冷却后，记下量气管读数，即为V∞
V∞也可以不测，由“数据处理”中介绍的方法求出反应速率常数k
四．仪器和药品
1.实验装置一套（见下图）。