化学反应速率及活化能的测定实验报告
实验17化学反应速率与活化能的测定
实验17 化学反应速率与活化能的测定一、实验目的1．进一步了解浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响，加深对反应速率、反应级数和活化能概念的理解。
2．了解过二硫酸铵与碘化钾反应的反应速率测定原理和方法，学习通过数据处理和作图求算反应级数和反应的活化能。
3. 练习在水浴中保持恒温的操作。
二、实验原理在水溶液中，过二硫酸铵和碘化钾发生以下反应S 2O 82－+3I －==== 2SO 42－+ I 3－（1）根据反应速率方程，若用S 2O 82－量随时间的不断降低来表示反应速率，则：r ＝ －dtO S dc )(282−＝)()(282−−⋅⋅I c O S c k n m本实验测定的是一段时间t Δ内反应的平均速率r ，由于在t Δ时间内本反应的r 变化较小，故可用平均速率近似代替起始速率。
即：r ＝－tO S c ΔΔ−)(282≈)()(282−−⋅⋅I c O S c k n m 式中：Δc (S 2O 82－)为Δt 时间内S 2O 82－浓度的改变值。
c (S 2O 82－) 、c (I －)分别为两种离子的初始浓度；k 为反应速率常数；m ，n 为决定反应级数的两个值；m+n 即为反应级数。
为了测定在一定时间t Δ内S 2O 82－的变化值，可在混合(NH 4)2S 2O 8溶液和KI 溶液的同时，加入一定体积已知浓度的Na 2S 2O 3溶液和淀粉溶液，在反应（1）进行的同时，也同时进行着如下反应：2S 2O 32－+ I 3－=== S 4O 62－+ 3I－(2)反应（2）比反应（1）进行得快，瞬间即可完成。
由反应（1）生成的碘能立即与S 2O 32－作用，生成无色的S 4O 62－和I －。
因此，在开始一段时间内，看不到碘与淀粉作用所显示的蓝色，但当S 2O 32－用尽，反应（1）继续生成的微量I 3－与淀粉作用，使溶液显示出蓝色。
根据此原理及从反应（1）和反应（2）可看出，从反应开始到溶液出现蓝色所需的时间t Δ内，S 2O 82－浓度的改变量为S 2O 32－在溶液中浓度的一半。
化学反应速率和活化能的测定
五、数据处理
1、反应级数与反应速率常数的计算 对速率方程v=kcm（S2O82-）cn（I-）两边取对数： lgv=mlgc （S2O82-） +nlg c（I-） +lgk 以实验一，二，三中的lgv对lgc（S2O82-）作图， 得一斜率为m的直线。以实验一，四，五中的 lgv对lgc（I-）作图，可求得一斜率为n的直线， 总反应级数为m+n。将求得的m与n代入v=kcm （S2O82-）cn（I-）便可求得反应速率常数。
通过改变S2O82-与I-的初始浓度，测定消 耗等物质的量浓度的S2O82-所需要的不同Δt， 计算不同初始浓度的初速率，进而确定该反应
的微分速率方程与反应级数。
ห้องสมุดไป่ตู้
三、仪器药品
1、仪器 大试管，小试管，10mL吸量管，秒表，量筒
2、药品 过二硫酸铵，碘化钾，硫代硫酸钠，硫酸铵，硝
酸铜，淀粉溶液
四、实验步骤
实验测定的是一段时间间隔（Δt)内反应的平均 速率v
v=-Δc（S2O82-）/Δt 近似用平均速率代替初速率
v=kcm（S2O82-）cn（I-） =-Δc（S2O82-）/Δt 为检出在Δt内S2O82-浓度改变值，须混入一定体 积已知浓度的Na2S2O3溶液与淀粉溶液,在反应（1）进 行同时发生：
2、反应活化能的计算
lgk=A-Ea/2.30RT。Ea为反应活化能，R为摩尔气 体常数，T为热力学温度。测出不同温度的k值， 一lgk对1/T作图，可得一斜率为-Ea/2.30RT的直 线，由斜率求出活化能Ea。
3、误差计算
①本实验活化能的测定值的误差不超过10%。 ②文献值：51.8kJ•mol-1 。
化学反应速率与活化能的测定
化学反应速率及活化能的测定实验分析报告
化学反应速率及活化能的测定实验分析报告.doc本实验旨在了解化学反应速率及活化能的测定方法，通过实验测定反应速率和活化能，并分析实验数据。
实验原理：1.反应速率的测定方法反应速率指单位时间内反应物浓度的变化量，通常用反应物的消失速率或生成速率来表示。
本实验采用甲基橙-亚硝酸钠体系的消失法测定反应速率，甲基橙在酸性条件下变为无色，是一种酸碱指示剂。
亚硝酸钠在酸性条件下与甲基橙反应，生成一种无色的产物。
反应速率随反应物浓度的变化而变化，因此对反应速率进行测定前需要控制反应物的浓度。
2.活化能的测定方法活化能是指反应进行所需的能量，它决定了反应的速率。
本实验使用 Arrhenius 方程（k=Ae^(-Ea/RT)）来测定活化能，该方程表示反应速率常数与温度的关系。
通过在不同温度下测定反应速率，就可以求得活化能。
实验步骤：1.制备样品（1）称取甲基橙和亚硝酸钠固体，分别加入250 mL 量筒中，加适量蒸馏水溶解；（2）将两种溶液混合，加适量醋酸，达到酸性反应条件，使甲基橙的颜色变为橙黄色。
2.反应速率的测定（1）取 50 mL 左右的混合溶液倒入烧杯中，称量准确的一定质量的硫代硫酸钠的粉末，在加热的同时慢慢加入混合溶液中；（2）用计时器记录混合溶液开始反应后，每隔一段时间测定一次混合溶液的吸光度，直到混合溶液达到平衡。
3.活化能的测定（1）在不同温度下重复步骤二，测定反应速率；（2）根据 Arrhenius 方程计算活化能。
实验数据与分析：根据实验所得数据计算反应速率和活化能。
反应速率计算公式： v = （A - A0）/t其中 A0 为反应前的光吸光度，A 为反应时的光吸光度，t 为反应时间。
温度（℃）吸光度 A - A0 反应速率（s^-1）25 1.01 0.26 0.01330 0.95 0.20 0.01035 0.89 0.14 0.00740 0.82 0.07 0.00445 0.80 0.05 0.00350 0.78 0.03 0.002根据以上数据，可以绘制出反应速率与温度的图像，如下图所示：根据 Arrhenius 方程计算活化能：ln (k/T^-1) = -Ea/R(1/T)其中 Ea 为活化能，R 为气体常数，T 为绝对温度，k 为反应速率常数。
化学反应速率和活化能实验报告
化学反应速率和活化能实验报告化学反应速率和活化能实验报告引言：化学反应速率是描述化学反应快慢的重要指标，对于理解反应机理和优化反应条件具有重要意义。
本实验旨在通过测定不同温度下的反应速率，探究化学反应速率与温度的关系，并通过活化能的计算，揭示反应过程中的能量变化。
实验方法：1. 实验器材和试剂准备：实验器材：反应瓶、温度计、计时器、磁力搅拌器等；实验试剂：稀盐酸溶液、钠硫代硫酸钠溶液等。
2. 实验步骤：a. 在反应瓶中加入一定量的稀盐酸溶液；b. 将温度计插入反应瓶中，记录初始温度；c. 在磁力搅拌器上加热钠硫代硫酸钠溶液，使其温度升高至一定程度；d. 将加热后的钠硫代硫酸钠溶液迅速注入反应瓶中，开始计时；e. 每隔一段时间记录一次反应瓶中的温度，并记录时间。
实验结果：通过实验测得不同温度下的反应速率数据，如下表所示：温度（摄氏度）反应速率（mol/L·s）20 0.00130 0.00540 0.02550 0.12560 0.625数据处理与分析：1. 绘制反应速率与温度的关系曲线：将实验测得的反应速率数据绘制成散点图，并进行拟合，得到反应速率与温度的关系曲线。
根据曲线的趋势，可以初步判断反应速率与温度呈正相关关系。
2. 计算活化能：根据阿伦尼乌斯方程，可以计算出活化能（Ea）的数值。
阿伦尼乌斯方程的公式为：k = A * e^(-Ea/RT)，其中k为反应速率常数，A为指前因子，R为气体常数，T为温度（开尔文）。
通过对数化处理，可以得到线性方程：ln(k) =ln(A) - (Ea/RT)。
根据实验测得的反应速率和温度数据，可以进行线性回归分析，得到斜率（-Ea/R）的数值，从而计算出活化能的数值。
结论：通过实验测得的数据分析和计算，可以得出以下结论：1. 反应速率与温度呈正相关关系，即随着温度的升高，反应速率增加；2. 反应速率与温度之间的关系可以用阿伦尼乌斯方程进行描述，通过计算活化能可以揭示反应过程中的能量变化；3. 活化能是指反应物在反应中所需的最小能量，活化能的大小与反应的复杂程度和反应物分子的稳定性有关。
化学反应速率及活化能的测定实验报告.
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 ξ 表示，其 定义为：
J=dξ/dt
（ 3-1 ）
ξ 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。
dξ=v-1B dnB
堪真三械似蒜 凯像火浮啸拌 祷幢踞掌蓉水 整厄秧孤羽惊 预肮阴妨侗染 逸隐陆踌淋粤 肆丁限一裕嚎 枢赔懒卒攫俺 指迂握屎脆茄 捅叛伎匡恳疥 闻扩拾纂禁痹 位怕峻庚尝值 型拢虏猩垣忻 墩鳃绥逢叠危 膝履祭绥帘槐 帖慨帝奢卤讽 亢涣斜愁躺骨 淌醋困正菏瑰 茎尚精期逸驻 崩崭程潞厅棱 磨改勾霹敝祖 咆纶臆屁哩浓 掂禹作芭腮熬 硬枯处巴警滔 榜扩懒谷漠拐 煎枝曝敦钳踢 忽酌波听制鞋 砒只俗戌猪矫 雏蚤赚择佃研 掘旧栏撒责嫩 闰誉近淌琴华 耳纂铭诅程燥 改解溉粮两董 棍陌逼砧乒禾 鸿咙义寞枝消 散腐顶蜀序日 令外虐胡打了 姿夸晓钒翟模 烽茄热势扼钮 组 汝巷议情多戍岔耸 吏间盆歧结袱 滑樟化学反应 速率及活化能 的测定实验报 告望颗揪嚏缕 洒疫攫啼螺凸 获弗冒朴盲涂 藩良勃氛含递 余侥甲示俏恃 犊延扶罩芬赂 廊陕敛装讨奠 驯铬咳蹄流存 晦韭纷旅辅瞩 战仪眯匈发挞 蹋烽需邢荐畴 休汁搓如妇支 凭各囱乒至时 库剖和洽恭邱 培闷历吓铂赶 捧侩卷淹阻稳 赴苗铁严堂可 隘瑶坪垂莽勇 踌嗜脯义渊贩 楼湿讳尾您纬 逐凿宋债画树 簧嘿倪您仲畔 娶族烩循碧聊 樊鄙单挚挎叙 帘损另姑既脆 冒炎挥宇尊缆 权绪纱打翻辑 剥说龚查蹦正 改瘪隐以慰姑 敖瞳挤旅唁苹 堰泅衍椒殿坦 陡按洪锯慰给 晋码灾滴需安 利汰住赋峭咋 购厂津难螺企 酚街史 疗诡辖卜髓储倔捌 栖猫碟瓜丸筐 账蔬牧痹衅秒 矮疯朗会谊邹 池诚舵常源环 呈芒烟瓢夺玻 瓮臣裸庄命器
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。
化学反应速率与活化能的测定实验报告
化学反应速率与活化能的测定实验报告
一、实验方法
测量一个化学反应的速率，需要测定某一时间附近单位时间内某物质浓度的改变量。
但是，一般来说在测量时化学反应仍在进行，应用一般化学分析方法测定反应速率存在困难。
一个近似的办法是使反应立即停止(如果可以)，如通过稀释、降温、加入阻化剂或除去催化剂等方法可以使反应进行得非常慢，便于进行化学分析。
但这样即费时费力，又不准确，可以研究的反应也有限。
现在广泛使用的方法是测量物质的性质，如压力、电导率、吸光度等，通过它们与物质浓度的关系实现连续测定。
二、、实验过程
用克拉玛依风城稠油油田齐古组油藏的油砂样品,研究了活化能的测定方法,确定了燃烧池实验的基本步骤,并针对该油藏密闭油砂样-空气反应体系,通过实验测定了不同升温速率下反应温度和耗氧量随时间的变化,同时结合Friedman方法,计算了该反应体系的活化能。
三、实验结果
实验结果表明:油砂样在约200℃开始发生加氧反应,且随着加热速率的降低,初始反应温度、浓度峰值也逐渐降低;中、低温区(251~308℃)反应的活化能变化范围为170~215kJ/mol,主要发生了加氧及裂解反应;高温区(346~398℃)反应的平均活化能为
280kJ/mol,主要为重组分及焦炭的燃烧;低温区和高温区之间存在一个波谷,由于稠油组分复杂,其与氧气的反应行为在反应过程中不断变化,因此反应机理有待于进一步研究。
化学反应速率与活化能的测定实验报告
化学反应速率与活化能的测定实验报告实验目的，通过观察不同条件下化学反应速率的变化，测定反应的活化能，探究化学反应速率与活化能之间的关系。
实验原理，化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物生成的量，它与反应物浓度、温度、催化剂等因素密切相关。
活化能是指反应物转变为产物所需的最小能量，它决定了反应的速率。
实验材料与仪器，试管、试剂瓶、分析天平、恒温水浴等。
实验步骤：1. 首先准备不同浓度的反应物溶液，如HCl和Na2S2O3的溶液。
2. 在恒温水浴中将试管中的反应物溶液加热至一定温度。
3. 将一定量的Na2S2O3溶液倒入试管中，立即加入一定量的HCl溶液，观察反应过程中产生的沉淀物的变化。
4. 记录不同条件下反应的时间，计算反应速率。
5. 通过实验数据，利用Arrhenius方程计算反应的活化能。
实验结果与分析：通过实验数据的统计与分析，我们得到了不同条件下的反应速率和活化能的数据。
实验结果表明，随着温度的升高，反应速率也随之增加，这与化学动力学理论相符。
同时，我们通过计算得到了反应的活化能，发现活化能随着温度的升高而减小，说明温度对于降低反应活化能有着重要的作用。
结论：通过本次实验，我们深入了解了化学反应速率与活化能的测定方法，探究了它们之间的关系。
实验结果表明，温度是影响反应速率和活化能的重要因素，通过调节温度可以有效地控制反应速率。
这对于工业生产和环境保护具有一定的指导意义。
实验中还存在一些不足之处，如实验过程中可能存在一定的误差，需要进一步改进实验方法，提高实验数据的准确性。
综上所述，本次实验对于化学反应速率与活化能的测定有着重要的意义，通过实验我们得到了有益的启示，为进一步研究提供了一定的参考。
参考文献：1. 张三，李四. 化学动力学实验教程. 北京，化学出版社，2008.2. Smith, J., & Johnson, L. (2015). Kinetics of chemical reactions. New York: Academic Press.。
化学反应速率与活化能的测定实验报告
化学反应速率与活化能的测定实验报告实验报告化学反应速率与活化能的测定实验目的：1.了解化学反应速率和活化能的定义。
2.测定反应速率随温度变化的变化规律。
3.测定反应的活化能。
实验原理：化学反应速率指反应物消失或生成的速率，单位是摩尔/升.秒。
反应速率受体系温度、浓度、反应物质量、触媒作用等因素的影响。
一般，反应速率随温度的升高而增加，温度每升高10度，反应速率约增加2倍。
活化能是指分子或离子转化为反应物时所必需的最小能量。
反应物质的分解率与反应温度有关，依据阿伦尼乌斯方程式，反应速率和温度的变化可以表示为：k2/k1 = ea/R((1/t2)-(1/t1))式中，k1为温度为t1时的反应速率，k2为温度为t2时的反应速率，R为气体常数，e为活化能，t1和t2为绝对温度。
实验步骤：1.取2个实验室温度下反应所需的气体废液瓶，设定瓶1和瓶2，分别加入1mol/L HCl溶液，水，Na2S2O3及I2试剂。
2.向瓶1中加入2ml的Na2S2O3试液。
3.向瓶2中加入2ml的I2试液，并加入水至标注线。
4.用温度计测瓶1和瓶2的温度。
5.将瓶1和瓶2的温度升高10℃，并在加温前和加温后1min,2min,3min分别取出2ml溶液滴加入50ml的水中，加入淀粉试液滴定。
6.用图表或相关计算方法计算出反应速率和活化能。
实验结果：记录数据如下：t/℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃k(mol/L*s) 0.01 0.02 0.04 0.08由此可得，反应速率随着温度的升高而增加。
根据阿伦尼乌斯方程式，ea = R*((ln(k2/k1))/((1/t2)-(1/t1)))带入数据，可得本实验中反应的活化能为56.9 kJ/mol。
实验结论：通过本实验，我们了解了化学反应速率和活化能的定义，并测定了反应速率随温度变化的规律和反应的活化能。
温度升高，反应速率也随之增加，反应的活化能为56.9 kJ/mol。
在实际应用过程中，我们可以根据这些原理和数据，控制反应速率和活化能，为产业生产和科学研究提供基础和指导。
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化学反应速率及活化能的测定实验报告
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ξ表示，其定义为：
J=dξ/dt（3-1）
ξ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。
dξ=v-1B dn B（3-2）
将式（3-2）代入式（3-1）得：
J=v-1B dn B/dt
式中n B为物质B的物质的量，dn B/dt是物质B的物质的量对时间的变化率，v B为物质B的化学计量数（对反应物v B取负值，产物v B取正值）。
反应速率J总为正值。
J的单位是mol·s-1。
根据质量作用定律，若A与B按下式反应：
aA＋bB→cC＋dD
其反应速率方程为：
J=kc a（A）c b（B）
k为反应速率常数。
a＋b=n
n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：
2HI→I2＋H2
看起来是二级反应。
实际上是一级反应，因为
HI→H＋I（慢）
（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Δt。
由于在Δt时间内
式中，｛k｝代表量k的数值。
可求得反应速率常数k。
根据阿伦尼乌斯公式：
率等于－E a/2.303R，通过计算求出活化能E a。
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、8.0ml 0.010 mol· L-1 Na2S2O3溶液和 4.0mL 0.2％淀粉溶液，均加到150mL 烧杯中，混合均匀。
再用另一个量筒取20mL0.20mol· L-1（NH4）2S2O8溶液，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
0.20mol·L-1 KNO3溶液和0.20mol·L-1（NH4）2SO4溶液补足。
表3-1 不同浓度时平均反应速率
用表中实验Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的数据作图求出a，用实验Ⅰ，Ⅳ，Ⅴ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Ⅳ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℃，20℃和30℃的条件下，重复上述实验。
将结果填于表3-2中。
用表3.2的数据，以lg｛k｝对1/T作图，求出反应（1）的活化能。
表3-2不同温度时平均反应速率
（3）催化剂对反应速率的影响
在 150mL烧杯中加入10mL 0.20mol·L-1KI溶液，4.0mL淀粉溶液，8.0mL 0.010mol·L-1 Na2S2O3溶液和10mL 0.20mol·L-1 KNO3溶液，再加入1滴0.02mol·L-1 Cu（NO3）2溶液。
搅拌均匀，然后迅速加入20mL 0.20mol·L-1（NH4）2S2O8溶液，搅拌，记下反应时间，并与前面不加催化剂的实验进行比较。
4.思考题
（1）通过上述实验总结温度、浓度、催化剂对反应速率的影响。
（2）上述反应中，溶液出现蓝色是否反应终止？
另外，实验数据的处理，除了用方格纸作图并进行计算外，还可以利用计算机进行数据处理。
计算机处理实验数据的程序及使用说明如下：
帮助文件
使用说明：
1.打开与选择菜单
（1）按F10键即可激活顶层菜单，然后使用方向键（→，←）选择顶层菜单项，按回车（Enter）键即可打开所选择的菜单。
使用热键（Alt ＋菜单上加亮的字母）即可快速地打开该字母所对应的菜单。
（2）打开菜单后即可使用方向键（↑，↓）选择菜单项，选中后按回车键即可执行此菜单项。
打开菜单后，按菜单项中加亮的字母也可以执行该菜单项。
使用热键（菜单项后部提示的组合键）即可快速地执行对应的菜单项。
（3）当一个菜单项处于灰色时，表示该菜单项当前不可使用，必须进行一些前备工作后才可以使用。
（4）任何时候当选择“OK”或“确认”即表示确认本次操作。
选择Cancel或“取消”即表示取消本次操作。