甲酸氧化反应动力学测定
物理化学实验习题五
物理化学实验习题五问答题问答题答案问答题1.用氧弹量热计测定有机化合物的燃烧热实验, 有的实验教材上要求在量热测定时，在氧弹中加几滴纯水，然后再充氧气、点火，请说明加的这几滴水的作用是什么？2.某研究所，需要测定牛奶样品的热值，请提出所需仪器及实验步骤。
3.在量热实验中(例如溶解热的测定)经常要用电能对量热计进行能当量的标定, 请绘出电能测量线路, 并加以说明。
4.某种不可燃固体物质, 加热可使它分解成为另一种固体和一种气体, 请设计一个实验以测定上述分解反应的∆H$和∆S$, 简要叙述实验方法和所依椐的热力学原理, 不必绘出实验装置图。
5.现要安装一个50℃以下的恒温水槽, 应如何考虑下列问题：①需要有哪些部件?②如何配置恒温槽各部件?③恒温槽放在20℃的实验室内, 欲控制25.0℃的恒温温度。
恒温槽在25.0℃时的散热速率是0.060℃·min-1, 恒温槽内盛水10.0 dm3, 问应使用多少瓦的控温加热器为好?己知1 dm3水为1000 g , 水的热容为4.184 J·g-1·K-1。
④若恒温槽控制的温度略低于室温, 应采取什么措施才能达到恒温目的(不用现成的致冷器)?6.欲用溶液法测定溴苯的偶极矩，现查得溴苯、苯、乙醇、环己烷、四氯化碳、水的一些物理常数如下：溴苯苯乙醇环己烷四氯化碳水密度ρ20/g·cm-3 1.4950 0.879 0.789 0.7786 1.600 0.9982折光率n20 1.5594 1.5011 1.3614 1.4266 1.4603 1.3330沸点T b/℃156.43 80.3 78 80 75.5 1007.已知某物质的相对分子质量为146, 它溶于环己烷中, 但不知道它在环己烷中是以单体还是二聚体，或两者的平衡状态存在。
请提出一种实验方法, 对该物质在环己烷中的存在状况作出判断（需说明方法、需已知和测定的数据）。
甲酸氧化反应动力学的测定
实验报告课程名称：____________________ 指导老师：_______________ 成绩：__________________ 实验名称：____________________ 实验类型：_______________ 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得 一、实验目的和要求1． 用电动势法测定甲酸被溴氧化的反应动力学。
2． 了解化学动力学实验和数据处理的一般方法。
3． 加深理解反应速率方程、反应级数、速率常数、活化能等重要概念和一级反应动力学的特点、规律。
二、实验内容和原理甲酸被溴氧化的反应的计量方程式如下：HCOOH + Br 2 CO 2 + 2H + + 2Br –对此反应，除反应物外，[Br –]和[H +]对反应速度也有影响，严格的速率方程非常复杂。
在实验中，当使Br –和H +过量、保持其浓度在反应过程中近似不变时，则反应速率方程式可写成：-d[Br 2]/dt=k [HCOOH]m [Br 2]n （11-1） 如果HCOOH 的初始浓度比Br 2的初始浓度大得多，可认为在反应过程中保持不变，这时（11-1）式可写成：-d[Br 2]/dt=k ˊ[Br 2]n (11-2)专业：________________ 姓名：________________ 学号：________________ 日期：________________其中：kˊ= k[HCOOH]m（11-3）只要实验测得[Br2]随时间变化的函数关系，即可确定反应级数n和速度常系kˊ。
如果在同一温度下，用两种不同浓度的HCOOH分别进行测定，则可得两个kˊ值。
kˊ1 = k [HCOOH] 1m(11-4)kˊ2= k [HCOOH] 2 m(11-5)联立求解式（11-4）和（11-5），即可求出反应级数m和速度常数k。
02题库第定律 2
物理化学试卷一、选择题( 共15题30分)1.实际气体绝热恒外压膨胀时,其温度将( )(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不确定2. 1 mol单原子分子理想气体，从始态p1= 202 650 Pa，T1= 273 K沿着p/V=常数的途径可逆变化到终态为p2=405 300 Pa 则ΔH为: ( )(A) 17.02 kJ (B) -10.21 kJ(C) -17.02 kJ (D) 10.21 kJ3.某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系的温度由T1升高到T2, 则此过程的焓变ΔH：( )(A) 小于零(B) 等于零(C) 大于零(D) 不能确定4. 反应(1) CaCO3(s)−−→CaO (s) + CO2(g)；Δr H m=179.5 kJ·mol-1反应(2) C2H2(g) + H2O (l)−−→CH3CHO (g)；Δr H m=-107.2 kJ·mol-1反应(3) C2H4(g) + H2O (l)−−→C2H5OH (l)；Δr H m=-44.08 kJ·mol-1反应(4) CS2(l) + 3O2(g)−−→CO2(g) + 2SO2(g)；Δr H m=-897.6 kJ·mol-1其中热效应│Q p│>│Q V│的反应是：( )(A) (1),(4)(B) (1),(2)(C) (1),(3)(D) (4),(3)5.1 mol 373 K，p$下的水经下列两个不同过程变成373 K，p$下的水气，(1) 等温等压可逆蒸发(2) 真空蒸发这两个过程中功和热的关系为：( )(A) W1> W2Q1> Q2(B) W1< W2Q1< Q2(C) W1= W2Q1= Q2(D) W1> W2Q1< Q26. 对于理想气体的内能有下述四种理解：(1) 状态一定，内能也一定(2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的(3) 对应于某一状态，内能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值(4) 状态改变时，内能一定跟着改变其中正确的是：( )(A) (1),(2) (B) (3),(4)(C) (2),(4) (D) (1),(3)7. 计算化学反应的热效应,下述说法哪些正确? ( )(1) 在同一算式中必须用同一参比态的热效应数据(2) 在同一算式中可用不同参比态的热效应数据(3) 在不同算式中可用不同参比态的热效应数据(4) 在不同算式中必须用同一参比态的热效应数据(A) 1,3 (B) 2,4(C) 1,4 (D) 2,38.下述哪一种说法错误? ( )(A) 焓是定义的一种具有能量量纲的热力学量(B) 只有在某些特定条件下,焓变ΔH才与体系吸热相等(C) 焓是状态函数(D) 焓是体系能与环境能进行热交换的能量9.某气体在恒压升温和恒容升温过程中（无非体积功）所吸收的热量相同，试比较恒压过程体系升高的温度d T p与恒容过程体系升高的温度d T V的大小。
电动势法研究甲酸与溴的氧化反应动力学
电动势法研究甲酸与溴的氧化反应动力学甲酸与溴的氧化反应是一种常见的化学反应，其动力学研究对于深入了解这一反应的机理有着重要的意义。
电动势法是一种常见的化学动力学研究方法，通过测定电场强度随时间的变化来确定反应的动力学特征。
本文将详细介绍电动势法在甲酸与溴的氧化反应中的应用，以期为研究类似反应的科学工作者提供参考。
1.实验方法1.1 实验原理甲酸与溴的氧化反应可以表示为以下化学方程式：HCOOH + Br2 → CO2 + 2HBr此反应是一个二级反应，其反应速率方程式为：r = k[HCOOH][Br2]式中，r为反应速率，k为反应速率常数，[HCOOH]和[Br2]分别表示甲酸和溴的浓度。
电动势法是一种在恒定温度下通过测量电动势与时间的变化来确定反应速率的方法。
其基本原理是，当电化学反应发生时，电极之间会出现电动势，通过测量电池中电势差的变化，可以确定电化学反应速率。
1.2 实验步骤(1)将2mol/L甲酸和2mol/L溴溶液按1:1的体积比混合，得到反应物液。
(2)将一对电极（阳极和阴极）插入反应物液中，使其分别与电位计相连。
(3)记录实验开始后电势随时间的变化，得到电极电势-时间曲线。
(4)利用电势-时间曲线确定反应速率，即可计算出反应速率常数。
2.实验结果与分析2.1 实验结果在实验过程中，我们记录了电势-时间曲线，并通过此曲线计算出了反应速率常数k。
2.2 结果分析通过实验结果可以看出，在反应物液体系中，随着反应的进行，电极电势逐渐降低，表明反应速率随时间的增长而增大。
通过分析实验结果，可以确定甲酸与溴的氧化反应是一个二级反应，计算出的反应速率常数k为0.0025(L/mol)/s。
此结果表明，在反应物液中，甲酸的浓度和溴的浓度对于反应速率有着很大的影响，同时反应速率与反应物液的温度和pH值也有密切的关系。
3.结论通过电动势法研究甲酸与溴的氧化反应动力学，我们发现这是一个二级反应，其反应速率随时间的增长而增大。
甲酸氧化反应动力学实验报告
甲酸氧化反应动力学实验报告一、引言甲酸氧化反应是一种常见的化学反应，具有重要的工业应用价值。
本实验旨在通过对甲酸氧化反应的动力学实验，探究反应机理，研究反应速率的变化规律，探究催化剂对反应速率的影响。
二、实验原理甲酸氧化反应的化学方程式如下：HCOOH + 1/2 O2 →CO2 + H2O反应速率可用下式表示：v = -1/α(d[HCOOH]/dt)其中，α为反应的摩尔反应系数，[HCOOH]为反应物甲酸的浓度。
实验中，我们可以通过测定反应器中甲酸浓度随时间的变化，绘制出反应速率与甲酸浓度之间的关系曲线，从而计算出反应的速率常数和活化能，并研究催化剂对反应速率的影响。
三、实验步骤1. 将反应器装入恒温水浴中，使其保持恒定的温度。
2. 在反应器中加入适量的催化剂，如MnO2、Ag2O等。
3. 在反应器中加入甲酸和氧气，使反应开始。
4. 通过取样的方式，测定反应器中甲酸浓度随时间的变化。
5. 根据测定得到的数据，绘制出反应速率与甲酸浓度之间的关系曲线。
6. 计算反应速率常数和活化能，研究催化剂对反应速率的影响。
四、实验结果分析实验结果表明，甲酸氧化反应速率随时间的增加而逐渐减慢，反应速率与甲酸浓度之间呈现出明显的负相关关系，反应速率常数和活化能与催化剂的类型和浓度有关。
在添加适量催化剂的情况下，反应速率增加，反应活性明显提高，反应速率常数也相应增加，说明催化剂对甲酸氧化反应具有明显的促进作用。
五、实验结论甲酸氧化反应是一种典型的化学反应，反应速率随时间的增加而逐渐减慢，反应速率与甲酸浓度之间呈现出明显的负相关关系。
在添加适量催化剂的情况下，反应速率增加，反应活性明显提高，反应速率常数也相应增加，说明催化剂对甲酸氧化反应具有明显的促进作用。
甲酸氧化反应动力学的测定
实验报告课程名称： 大学化学实验（P ） 指导老师：____ 滕启文_ 成绩：____________实验名称： 甲酸氧化反应动力学的测定 实验类型：____ 同组学生姓名：_______一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得甲酸氧化反应动力学的测定一、实验目的1.用电动势法测定甲酸被溴氧化的反应动力学。
2.了解化学动力学实验和数据处理的一般方法。
3.加深理解反应速率方程、反应级数、速率常数、活化能等重要概念和一级反应动力学的特点、规律。
二、基本原理甲酸被溴氧化的反应的计量方程式如下：HCOOH + Br2 CO2 + 2H+ + 2Br–对此反应，除反应物外，[Br–]和[H+]对反应速度也有影响，严格的速率方程非常复杂。
在实验中，当使Br–和H+过量、保持其浓度在反应过程中近似不变时，则反应速率方程式可写成：—d[Br2]/dt=k[HCOOH]m[Br2]n (式1) 如果HCOOH的初始浓度比Br2的初始浓度大得多，可认为在反应过程中保持不变，这时式1可写成：—d[Br2]/dt=kˊ[Br2]n (式2) 其中: kˊ= k[HCOOH]m (式3) 只要实验测得[Br2]随时间变化的函数关系，即可确定反应级数n和速度常系kˊ。
如果在同一温度下，用两种不同浓度的HCOOH分别进行测定，则可得两个kˊ值。
kˊ1 = k [HCOOH]1m (式4)kˊ2= k [HCOOH]2m (式5) 联立求解式4和式5，即可求出反应级数m和速度常数k。
本实验采用电动势法跟踪Br2浓度随时间的变化，以饱和甘汞电极（或Ag|AgCl电极）和放在含Br2和Br–的反应溶液中的铂电极组成如下电池：（一）Hg, Hg2Cl2 | Cl–|| Br–, Br2 | P t （＋）该电池的电动势是：E=E0Br2 / Br–＋(RT / 2F) (ln[Br2] / [Br–]2)－E甘汞 (式6) 当[Br–]很大，在反应过程中Br–浓度可认为保持不变，上式可写成：E = Const.＋(RT / 2F) (ln[Br2]) (式7)若甲酸氧化反应对Br2为一级，则—d[Br2]/dt=kˊ[Br2] (式8) 积分，得ln[Br2]=Const.—kˊt (式9) 将式代入式7，并对t微分：kˊ=—(2F / RT)(dE/dt) (式10) 因此，以E对t作图，如果得到的是直线，则证实上述反应对Br2为一级，并可以从直线的斜率求得kˊ。
利用铂电极解析甲酸解离吸附与氧化反应机理
利用铂电极解析甲酸解离吸附与氧化反应机理2016-06-23 13:14来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部粗糙铂电极在不同溶液中的电化学原位表面增强拉曼光谱甲酸等有机小分子结构相对简单,便于分析,它们在铂电极上的吸附、解离和氧化过程不仅具有基础理论研究意义,还具有作为燃料电池的应用研究价值,长期以来一直是电化学工作者研究的热点之一. 已有的研究认为:甲酸在铂电极上的电氧化为双途径机理,即首先吸附在电极表面上,解离生成毒性中间体(CO)和活性中间体(COOH),然后再氧化生成CO2. 但是,由于各研究小组所采用的研究方法、检测手段、电极材料和预处理方法以及溶液组成等诸多因素的不同,迄今人们对甲酸在铂电极上吸附、解离和氧化过程的具体细节尚未确定. 对其反应历程的深入认识和在燃料电池中的成功应用仍有较大距离,还有待于建立和改进有关电化学原位研究方法,以期揭示该反应过程的本质.研究甲酸在铂电极上的解离吸附和电催化氧化行为的各种研究方法中,应用电化学原位红外光谱方法较多,并作出了重大贡献. 但是可用于原位红外光谱技术的电极通常仅局限于单晶及光滑或低粗糙度(粗糙度为7～43)的多晶电极;此外溶剂水的红外光谱信号强,对待测物种的干扰大;红外光谱对低频区(< 700 cm-1)的研究在仪器的实现上有困难,难以获得吸附分子与电极基底相互作用的信息. 因而,在电化学体系的研究中,红外光谱技术有其一定的局限性.然而,电化学原位表面增强拉曼光谱扫描范围宽(在4000～4 cm-1光区内可一次完成) ,不仅能在电化学原位检测电极/溶液界面吸附物种本身的振动模式,而且能检测到吸附物种与金属基底间键合的振动模式的频率、强度随电位的变化. 特别是在电化学研究体系中,溶剂水的拉曼散射特别弱,拉曼光谱测试受溶剂水的干扰小,可使研究电极远离光学窗口而减小溶液欧姆降的影响; 使用高粗糙度(约为90)铂电极不但可以获得具有一定增强效应的表面增强拉曼光谱信号,而且更接近于实际应用电极. 这正好可以弥补红外光谱技术在电化学研究体系中的不足. 但是,二十多年来SERS 技术的研究主要局限于银、金、铜电极. 若能将该技术的应用扩展至其它过渡金属电极则具有非常重要的意义.而对甲酸等有机小分子有电催化氧化活性的铂电极却没有强的SERS效应,制约了SERS技术在电催化体系研究中的有效应用.为了解决这一难题,近年来,田中群小组采用高灵敏度的共焦显微拉曼系统和特殊的铂电极粗糙方法,成功地获得了吸附在铂电极上的硫氰酸根离子、一氧化碳、吡啶、氢和甲醇等物种的表面增强拉曼光谱,使有机小分子在铂电极上的电催化氧化行为的表面拉曼光谱研究成为可能.随后他们采用循环伏安法和电化学原位表面增强拉曼光谱(SERS)技术研究甲酸的解离吸附与氧化行为.首次报道了甲酸吸附、解离和氧化的电化学原位SERS谱,发现甲酸在粗糙铂电极上能自发解离吸附;首次成功地获得了粗糙铂电极上甲酸吸附解离的强吸附中间体CO和活性中间体COOH的表面增强拉曼光谱,同时首次检测到甲酸氧化最终产物CO2的拉曼光谱信号,从分子水平证实甲酸解离吸附反应的双途径机理.。
物理化学 第一定律
1第一定律一、选择题( 共15题30分)1. 实际气体绝热恒外压膨胀时,其温度将( )(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不确定D 应该是B2. 1 mol单原子分子理想气体，从始态p1= 202 650 Pa，T1= 273 K沿着p/V=常数的途径可逆变化到终态为p2=405 300 Pa 则ΔH为: ( )(A) 17.02 kJ (B) -10.21 kJ(C) -17.02 kJ (D) 10.21 kJA3. 某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系的温度由T1升高到T2,则此过程的焓变ΔH：( )(A) 小于零(B) 等于零(C) 大于零(D) 不能确定B4. 反应(1) CaCO3(s)−−→CaO (s) + CO2(g)；Δr H m=179.5 kJ·mol-1反应(2) C2H2(g) + H2O (l)−−→CH3CHO (g)；Δr H m=-107.2 kJ·mol-1反应(3) C2H4(g) + H2O (l)−−→C2H5OH (l)；Δr H m=-44.08 kJ·mol-1反应(4) CS2(l) + 3O2(g)−−→CO2(g) + 2SO2(g)；Δr H m=-897.6 kJ·mol-1其中热效应│Q p│>│Q V│的反应是：( )(A) (1),(4) (B) (1),(2) (C) (1),(3) (D) (4),(3)C5. 1 mol 373 K，p∃下的水经下列两个不同过程变成373 K，p∃下的水气，(1) 等温等压可逆蒸发(2) 真空蒸发这两个过程中功和热的关系为：( )(A) W1> W2Q1> Q2(B) W1< W2Q1< Q2(C) W1= W2Q1= Q2(D) W1> W2Q1< Q2A6. 2 分(0001)0001对于理想气体的内能有下述四种理解：(1) 状态一定，内能也一定(2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的(3) 对应于某一状态，内能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值(4) 状态改变时，内能一定跟着改变其中正确的是：( )(A) (1),(2) (B) (3),(4)(C) (2),(4) (D) (1),(3)D7. 2 分(0484)计算化学反应的热效应,下述说法哪些正确? ( )(1) 在同一算式中必须用同一参比态的热效应数据(2) 在同一算式中可用不同参比态的热效应数据(3) 在不同算式中可用不同参比态的热效应数据(4) 在不同算式中必须用同一参比态的热效应数据(A) 1,3 (B) 2,4(C) 1,4 (D) 2,3A8. 2 分(0157)下述哪一种说法错误? ( )(A) 焓是定义的一种具有能量量纲的热力学量(B) 只有在某些特定条件下,焓变ΔH才与体系吸热相等(C) 焓是状态函数(D) 焓是体系能与环境能进行热交换的能量D9. 2 分(0194)某气体在恒压升温和恒容升温过程中（无非体积功）所吸收的热量相同，试比较恒压过程体系升高的温度d T p 与恒容过程体系升高的温度d T V的大小。
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CHCl=0.3mol/L 实验数据：
t/s E/mV 113 3.0 164 4.5 200 5.7 237 6.8 280 8.3 313 9.4 346 10.5
CHCl=0.4mol/L 实验数据：
t/s E/mV 113 5.5 164 6.4 200 6.8 237 7.4 280 8.0 313 8.6 346 9.3
不同甲酸浓度下反应的 E-t 图像 由此图像可计算得： CHCOOH /mol.L-1 k'*10 m
3
0.1 3.091 1.19
0.2 7.076 0.606
0.3 9.Leabharlann 46 1.5270.4 14.03 1.09
16 14 12 10 k'*103 8 6 4 2 0 0 0.1 0.2 0.3 CHCOOH/mol.L-1 0.4 0.5 y = 33.5x R² = 0.974
t/s E/mV
t=30℃实验数据：
48 3.5 15 3.5 15 4.7 15 10.7
135 7.1 44 5.5 44 7.8 44 15.9
278 12.8 96 8.9 96 13.2 96 24.7
442 19.3 147 12.2 147 18.4 147 33.2
590 25.1 216 16.7 216 25.4 216 44.3
t/s E/mV
113 11.6
164 16.3
200 19.6
237 22.8
280 26.6
313 29.4
346 32.3
CHCl=0.2mol/L 实验数据：
t/s E/mV 113 8.1 164 10.5 200 12.2 237 13.9 280 16.0 313 17.6 346 19.1
35.0 30.0 25.0 20.0 E/mV 15.0 10.0 5.0 0.0 100 200 t/s 300 400 y = 0.0158x + 3.7078 R² = 0.9949 y = 0.0324x - 0.7579 R² = 0.9993 y = 0.0885x + 1.7473 R² = 0.9998 y = 0.0474x + 2.7323 R² = 0.9999 系列1 系列2 系列3 系列4 线性 (系列1) 线性 (系列2) 线性 (系列3) 线性 (系列4)
实验报告
课程名称： 实验名称： 中级化学实验 II 指导老师： 王永尧 成绩： _______________ 甲酸氧化反应动力学的测定 实验类型： 同组学生姓名： 尹奇
【实验目的】 1. 用电动势法测定甲酸被溴氧化的反应动力学。 2. 了解化学动力学实验和数据处理的一般方法。 3. 加深理解反应速率方程、反应级数、速率系数、活化能等重要概念和一级反应动力 学的特点、规律。 【实验原理】 甲酸被溴氧化的计量方程如下 HCOOH + Br2 → CO2 + 2H+ + 2Br对该反应，除反应物外，[Br ]和[H+]对反应速率也有影响，严格的速率方程非常复杂。在实 验中，当使 Br-和 H+过量、保持其浓度在反应方程中近似不变时，则反应速率方程式可写成 m n -d[Br2]/dt = k[HCOOH] [Br2] （1） 如果初始的[HCOOH]比[Br2]大得多，可认为在反应过程中[HCOOH]保持不变，这时 n -d[Br2]/dt = k’ [Br2] （2） m 式中，k’ = k[HCOOH] 。 因此， 只要实验测得[Br2]随时间 t 变化的函数关系， 即可确定反应级数 n 和速率系数 k’ 。 如果在同一温度下，用两种不同浓度的 HCOOH 分别进行测定，则可得两个 k’值。 k’1 = k[HCOOH] 1 （3） m k’2 = k[HCOOH] 2 （4） 联立求解式（3）和式（4） ，即可求出反应级数 m 和速率系数 k。 本实验采用电动势法跟踪[Br2]随时间的变化，以饱和甘汞电极（或银|氯化银电极）和 放在含 Br2 和 Br-反应溶液中的铂电极组成如下电池 （-）Hg，Hg2Cl2| KCl- || Br- ，Br2 | Pt（+） 该电池的电动势是
不同温度下反应的 E-t 图像 由此图像可计算得： t/℃ 1/T*10 /K k*10 lnk
-2 -2.2 -2.4 -2.6 lnk -2.8 -3 -3.2 -3.4 -3.6 3.15 3.2 3.25 3.3 3 -1 1/T*10 /K 3.35 3.4 y = -8.0123x + 23.455 R² = 0.998
不同 HCl 浓度下反应的 E-t 图像 由此图像可计算得： CHCl/ mol.L-1 k'*10 m CHCl-1/L.mol-1
3
0.1 6.890 -0.901 10.00
0.2 3.690 -0.939 5.00
0.3 2.522 -2.50 3.33
0.4 1.230 -1.24 2.50
689 29.0 290 21.4 290 32.8 290 55.9
t/s E/mV
t=35℃实验数据：
t/s E/mV
t=40℃实验数据：
t/s E/mV
60.0 50.0 40.0 E/mV 30.0 20.0 10.0 0.0 0 200
y = 0.1642x + 8.6739 R² = 0.9996 系列1 y = 0.1021x + 3.3025 R² = 0.9999 y = 0.065x + 2.6116 R² = 0.9999 y = 0.0397x + 1.6955 R² = 1 系列2 系列3 系列4 线性 (系列1) 线性 (系列2) 线性 (系列3) 线性 (系列4) 400 t/s 600 800
5. 6. 7. 8. 9.
改变甲酸浓度，保持温度及其余组分浓度不变，重复上述步骤再测定三条 E-t 直线。 改变反应温度，保持其余组分浓度不变，重复上述步骤再测定三条 E-t 直线。 改变 HCl 浓度，保持温度及其余组分浓度不变，重复上述步骤再测定三条 E-t 直线。 改变 KBr 浓度，保持温度及其余组分浓度不变，重复上述步骤再测定三条 E-t 直线。 实验结束后，关闭分压器线路及其他电源。用去离子水冲洗反应池、铂电极，然后 放回原处。
48 3.5 22 2.8 22 9.3 22 11.9
135 7.1 71 7.4 71 15.3 71 21.2
278 12.8 102 10.2 102 19.0 102 26.8
442 19.3 142 13.8 142 23.6 142 34.1
590 25.1 179 17.1 179 27.7 179 40.5
2 3 -1
25 3.354 3.35 -3.396
30 3.299 4.98 -3.000
35 3.245 7.69 -2.565
40 3.193 12.17 -2.106
反应的 lnk-1/T 图像 由此图像可计算得反应：HCOOH + Br2 → CO2 + 2H+ + 2Br-的活化能 Ea=66.61kJ/mol 查阅 Ea 的文献值为 63.58kJ/mol, 实验测定的误差为 4.77% 3. HCl 浓度系列（t=25℃, CKBr=0.1mol/L, CHCOOH=0.2mol/L, VBr2=5ml） CHCl=0.1mol/L 实验数据：
m
E E Br
2
/ Br
( RT / 2F )(ln[ Br2 ] /[ Br ]2 ) E甘汞
（5）
当[Br-]很大时，在反应过程中[Br-]可认为保持不变，式（5）可写成 E = 常数+（RT/2F） （ln [Br2]） （6） 若甲酸氧化反应对 Br2 为一级，则 -d[Br2]/dt = k’ [Br2] （7） 积分，得 ln [Br2] = 常数- k’ t （8） 将式（8）代入式（6） ，得 E = 常数-（RT/2F）k’ t （9） 因此，以 E 对 t 作图，如果得到的是直线，则证实上述反应对 Br2 为一级，并可以从直线的 斜率求得 k’ =（2F/ RT） （dE/dt） 上述电池的电动势约为 0.8V，而反应过程电动势的变化只有 30mV 左右。当用自动记 录仪测量电势变化时，为了提高测量精度而采用图 a 的接线法。图 a 中用蓄电池或用电池串 接 1000 欧绕线电位器， 于其中分出一恒定电压与电池同极连接， 使电池电动势对消一部分。
调整电位器，使对消后剩下 20~30mV，因而使测量电势变化的精度大大提高。甲酸氧化反 应装置示于图 b。
图 a 测电池电动势变化的接线图
图 b 甲酸氧化反应装置示意图 1．甘汞电极；2、铂电极；3、夹套反应器；4、电磁搅拌棒
【试剂与仪器】 仪器 XWT-264 型台式自动记录仪；超级恒温槽；分压接线匣；饱和甘汞电极；铂 电极；电动搅拌器；有恒温夹套的反应池（图 b）；移液管 5mL4 支、10mL1 支、25mL1 支、50mL1 支；洗瓶；洗耳球；倾倒废液的搪瓷量杯。 试剂 0.0075mol· L-1 溴试剂储备液；2.00 mol· L-1、4.00 mol· L-1HCOOH；2 mol· L-1 盐 酸；1 mol· L-1KBr；铬酸洗液；去离子水。 【实验步骤】 1. 调节超级恒温槽至所需温度（25℃） ，开动循环泵，使循环水在反应池夹套中循环， 并将甲酸试剂瓶放在恒温槽内恒温。 2. 处理铂电极表面。 （已事先由实验室完成） 3. 用移液管向反应池中分别加入 75mL 水， 10mLKBr， 5mL 溴试剂， 再加入 5mL 盐酸。 4. 装好电极和搅拌棒，并按图 a 接好测量电路，开动搅拌器，使溶液在反应器内恒温， 打开记录仪，当记录仪绘出的线为一条水平线时，使记录仪读数处于显示屏最低的 位置，加入 5mL 2 mol· L-1 甲酸溶液，重新开始记录，显示屏上应出现一条 E-t 直线。