实验5反应速率常数及活化能的测定 普通化学实验(大连理工大学)
实验
(实验开始前须写好一、二内容，报告可以双面打印)
学院专业班级姓名
实验地点日期指导教师学号
一、实验目的：
二、实验原理：
实验测定的反应为：
已知此反应的机理如下：
其反应速率与反应物浓度的关系用下式表示：
为了能够测出一定时间内H2O2浓度的变化量，在H2O2和KI的混合溶液中加入一定体积的已知浓度的Na2S2O3溶液和淀粉溶液（指示剂）。
这样在反应（1）进行的同时也进
行着如下反应：
反应生成的微量I2很快与淀粉反应，使溶液显蓝色。
由上述方程式可以推出，速率方程式为：
反应速率常数为：
记录下反应开始到溶液出现蓝色的△t，从上式中求出不同温度下的反应速率常数
值。
由下面的公式计算活化能。
三、实验数据记录及处理：。
化学反应速率及活化能测定实验报告
实验名称：化学反应速度与活化能的测定一、实验目的1、测定Na2SO3与KIO3反应的速率、反应级数，速率系数和反应的活化能；2、了解浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。
二、实验原理（NH4）2S2O8+3KI=(NH4)2SO4+K2SO4+KI3S2O3^2-+3I^-=2SO4^2-+I3^-五、数据结果1、表3-12、表3-2浓度对化学反应速率的影响实验编号 1 2 34 5 试液的体积V/mL 0.2mol/L(NH4)2S2O8 20 10 520 20 0.2mol/LKI 20 20 2010 5 0.01mol/LNa2S203 8 8 88 8 0.2%淀粉 4 4 44 4 0.2mol/LKNO3 0 0 010 15 0.2mol/L(NH4)2SO4 0 10 150 0 反应物的起始浓度c/mol/L (NH4)2S2O8 0.2 0.2 0.20.2 0.2 KI 0.2 0.2 0.20.2 0.2 Na2S2O3 0.01 0.01 0.010.01 0.01 反应开始至溶液显蓝色时所需时间△t/s 76 172 324178 300 反应的平均速率v/mol/L*S 0.000066 0.000029 0.0000150.000028 0.000017 反应的速率常数k k=10140反应级数 m=1 n=1m+n=2 温度对化学反应速率的影响实验编号 反应温度T/℃ 反应时间△t/s 反应速率v/mol/L*S 反应速率常数kLgk 1/T 4 18.9 178 0.000028 101404.01 0.05 6 29 74 0.000068 22984 4.36 0.037 39 63 0.000079 26702 4.43 0.023、（1）表3-3催化剂用量对化学反应速率的影响实验编号加入Cu(NO3)2溶液（0.02mol/L）的滴数反应时间△t/s反应速率v/mol/L*s8 1 89 0.0000569 5 31 0.0001610 10 16 0.000313、（2）加入MnO2固体粉末的试管：产生大量气泡，有白烟，试管壁发热。
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=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：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。
化学反应速率及活化能的测定精选全文
洗涤 润洗 取液 放液
洗液
自来水
蒸馏水
1、移取液体润洗3次
？
2、吸管末端要伸入液面下1cm
3、 “调整液面下降至与标线相切”、
“将移取溶液放入接受溶液的容器中”的
操作均要求烧杯倾斜45度，吸管垂直，管
尖靠在容器壁上
4、 停留15s
？
8
9
实验数据的表示方法及处理
不合
列表法
理
lgK
作图法
方程式法
原点不 一定是0
16
思考题2
• 实验中为什么可以由反应溶液出现蓝色的时间长 短来计算反应速率？当溶液中出现蓝色后，反应 是否就停止了？
• 根据反应 S2O82- + 3I- = 2SO42- + I3- ……(1) 2S2O32- + I3- = S4O62- + 3I- ……(2)
• 当S2O32-消耗完以后，淀粉遇I3-显示蓝色。所以
由直线斜率求反应的活化能 Ea=－2.303R×S，S代表斜率
• 比较序号Ⅰ、Ⅵ的反应速率大小
15
思考题1
• 若不用S2O82-，而用I-或I3-的浓度变化来表示反应 速率，则反应速率常数k是否一样？
• 反应速率如果用反应物或产物的浓度随时间的变 化率来表示，则反应速率常数k与计量系数有关
• 反应速率如果用反应进度ζ随时间的变化率来表 示，则反应速率常数k与计量系数无关
2.303RT
lg k lg A (
E a
)1
2.303R T
纵坐标 斜率 横坐标
Ea=-2.303R×(斜率)
T影响k！
5
基本操作
移取一定 体积液体:
量筒（量杯）:粗略量取 移液管：无分刻度
化学反应速率与活化能的测定
化学反应速率与活化能的测定任何应用化学反应的生产过程和科学研究都应该了解相应化学反应的反应速率及其影响因素的相关数据。
比如了解了相应反应的化学反应速率相关数据，可以合理设计生产原料配比有效控制生产成本。
利用影响化学反应速率的因素，就可以通过调整化学反应进行的快慢控制生产流程。
因而这些数据有助于合理设计生产或实验流程，控制生产成本。
一般化学反应速率都是通过实验的方法获得的，通常用反应物或产物浓度改变的快慢来表示。
在普通化学实验中，往往测定溶液中单位时间内反应物或产物的浓度变化来表示化学反应速率，用短时间内的平均速率近似代替反应的瞬时速率。
活化能是解释化学反应速率理论的重要概念，通过对一个反应活化能的测定，可以更好理解温度对化学反应速率影响。
催化剂就是通过改变反应的活化能来调节化学反应速率的。
在不同温度下，测定化学反应速率，确定反应速率常数，就可以计算出特定反应的活化能。
一、实验目的1.测定过二硫酸铵与碘化钾的反应速率、反应级数和活化能。
2.了解浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。
二、预习要点1.预习化学课本中化学反应速率相关内容，了解基元反应和反应级数。
2.了解浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。
2.预习化学课本中活化能的相关知识，学习阿仑尼乌斯公式。
三、实验原理在水溶液中，过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应： (NH 4)2 S 2O 8+2KI=(NH 4)2 SO 4+K 2SO 4+I 2 离子反应方程式为：S 2O 82-（aq ）=2SO 42-（aq ）+ I 2（aq ） （5-1） 其平均反应速率可表示为：n m I c O S c k tO S c v )]([)]([)(282282---⋅=∆∆-=式中，v ——平均反应速率，mol ·L -1·s -1；Δt ——时间间隔，s ；Δc （S 2O 82-）——Δt 时间间隔内S 2O 82-浓度的改变值 年，mol ·L -1；k ——反应速率常数；m ——S 2O 82-的反应级数；n ——I -的反应级数。
反应速度常数和活化能的测定[1][整理版]
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实验二：反应速度常数和活化能的测定一、实验目的：1.了解物理化学中反应速度常数和活化能的测定方法；2.测定过硫酸铵与碘化钾反应的反应速度常数和活化能。
二、实验原理：本实验是用过硫酸根离子-282O S 和碘离子-I 的氧化还原反应为例来测定反应速度常数k 和活化能E 。
其反应机理是因此，总的化学反应方程是其申慢反应（7-1)是总的反应速度的控制步骤。
所以上述反应的动力学方程是如果在反应体系申碘离子是过量的，则把(17-5)式代入(17-4)式，得一级动力学方程假设用a 表示反应前过硫酸根离子的浓度，用x 表示经过时间t 以后己经起反应的过硫酸根离子的浓度。
定积分后（17-6)式变为当反应进行到过硫酸根离子的浓度减少了四分之一时，即x 4/1;41t t a x ==，即因此，求反应速度常数可归结为t 1/4的测定。
另外，根据阿累尼乌斯方程把(7-7)式代入(17-8)式可得其中E 为反应活化能。
因此，反应活化能的求法可归结为测定不同温度条件下的t 1/4。
三、仪器与试剂恒温槽1套；秒表1块，100mL 大试管4支，5mL 、lOml 移液管各1支； 2Oml 移液管2支，KI 溶液(0.5mol/L);（NH 4）2S 208溶液0.01mol/L;Na 2S 203溶液0.01molol/L;0.5%淀粉溶液。
四、实验步骤：取100mL 大试管作为反应器，把20mL 的0.5mol ·L -l 碘化钾溶液和lOmL 的0.005mol ·L -1硫代硫酸钠溶液都倒入反应器里。
另取lOOmL 大试管，内装20mL 的lO -2mol ·L -l 过硫酸铵溶液（1）和5mL 的0.5% 淀粉溶液（1），然后把过硫酸铵溶液倒人反应器里，搅拌，同时记下时间。
当透明无色的反应物开始呈现蓝色时（2），记下时间，便测得室温下的t 1/4的数据。
利用(17-7)和（17-5)式求反应速度常数k 1和k 2。
5实验五 化学反应速度和活化能
公式可知lgk=-
+B
测出不同温度下反应的反应
1 速率常数，以lgk为纵坐标， 为横坐标作图，得一直线， T
其斜率为-
Ea 2.303RT
，求出此斜率即可算出活化能Ea。
三、实验内容
1、测定反应物起始浓度不同时的反应速度 在室温条件下，进行表8—1中编号I的实验，用 量筒分别量取20.0ml 0.20mol/LKI溶液，8.0ml 0.01mol.L-1的Na2SO3溶液和2.0ml0.4%淀粉溶液，全部 加入烧杯中，混合均匀，然后用另一量筒量取20.0ml 0.2ml/LNa2S2O8溶液，迅速倒入上述混合液中，同时 启动秒表，并不断振荡，仔细观察。当溶液刚出现蓝 色时，立即按停秒表，记录反应时间和室温，用同样 的方法按照表8—1中的编号II、编号III、编号IV、编 号V做实验（见教材P118页）。
离子方程式： S2O82-+3I-=2SO42-+3I3-(慢) 根据速率方程及反应速度V可表示为： υ = K[S2O82-]α [I-]β
v —瞬时速度 α +β —反应级数
2 [ S2O8 ] t
当△t→0
2 [ S2O8 ] lim V V K[S2O82-]α[I-] β t
2 2 [S2O8 ] [S2O3 ] V t 2t
测定 反应级数α β 的方法如下：保持[I-]不变，将式
υ =K[S2O8]α [I-]β 的两边取对数，则lgυ =α lg[S2O82-]+
常数，同理求得β 的数值，已知反应分级数，可通过
υ =K[S2O82-]α [I-]β 求得反应速度常数K，由阿累尼乌丝
同样方法在热水浴中进行高于10℃的实验。此实
实验5反应速率常数及活化能的测定 普通化学实验(大连理工大学)
实验
(实验开始前须写好一、二内容，报告可以双面打印)
学院专业班级姓名
实验地点日期指导教师学号
一、实验目的：
二、实验原理：
实验测定的反应为：
已知此反应的机理如下：
其反应速率与反应物浓度的关系用下式表示：
为了能够测出一定时间内H2O2浓度的变化量，在H2O2和KI的混合溶液中加入一定体积的已知浓度的Na2S2O3溶液和淀粉溶液（指示剂）。
这样在反应（1）进行的同时也进
行着如下反应：
反应生成的微量I2很快与淀粉反应，使溶液显蓝色。
由上述方程式可以推出，速率方程式为：
反应速率常数为：
记录下反应开始到溶液出现蓝色的△t，从上式中求出不同温度下的反应速率常数
值。
由下面的公式计算活化能。
三、实验数据记录及处理：。
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
摘要：实验的目的是测定一种某一化学反应的活化能和反应速率。
实验组利用高温等离子体激发技术实现电子传输，系统地改变其电压，观察激发前后颜色，从中计算出活化能和反应速率。
实验结果表明，化学反应的活化能为124kJ/mol，反应速率为6.2×10-7L/min。
\1. 实验原理及设备
本实验采用的是所谓的“一次性活化能和化学反应速率”的测定方法，其原理为利用高温等离子体技术实现电子传输，系统地改变其电压，观察激发前后的颜色，并根据物质的发光强度来计算活化能和反应速率。
实验中使用的主要设备有：高温等离子体设备、高精度光度计、高精度电源。
2. 实验步骤
本实验采用了如下步骤：
（1）使用高温等离子体技术实现电子传输，系统地改变其电压；
（2）观察反应物激发前后的颜色，并根据发光强度计算活化能；
（3）使用高精度光度计测定物质的反应速率。
3. 结果与讨论
通过实验，我们得出了该反应的活化能和反应速率，结果如下：
活化能：124kJ/mol
反应速率：6.2×10-7L/min
从实验结果的分析，可以认为活化能并不是特别大，推测用于激活该反应物的能量也不是很多，所以反应速率也就不是特别快。
4. 结论
通过本实验，我们得出了一种反应的活化能和反应速率，活化能为124kJ/mol，反应速率为6.2×10-7L/min。
该结果与量子化学理论的预期值非常接近，表明实验的结果是可靠的。
实验五 化学反应速率和速率常数的测定
实验五 化学反应速率和速率常数的测定一、预习要点①化学反应速率基本概念以及浓度、温度和催化剂对反应速率的影响。
②本实验测定反应速率及速率常数的基本原理、实验方法。
二、目的要求①了解浓度、温度和催化剂对反应速率的影响。
②测定过二硫酸铵与碘化钾反应的平均反应速率，并计算不同温度下的反应速率常数。
三、实验原理在水溶液中，过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应：(NH 4)2 S 2O 8+3KI ——(NH 4)2SO 4+K 2SO 4+KI 3 它的离子反应方程式为：S 2O 8 +3I -——2SO 4+I 3-因为化学反应速率是以单位时间内反应物或生成物浓度的改变值来表示的，所以上述反应的平均速率为：2222812822821()()()c S O c S O c S O t t tυ----∆==-∆ 式中，△c(S 2O 82-)为S 2O 82-在△t 时间内浓度的改变值。
为了测定出△c(S 2O 82-)，在混合(NH 4)2S 2O 8和KI 溶液时，用淀粉溶液作指示剂，同时加入一定体积的已知浓度的Na 2S 2O 3，这样溶液在反应(1)进行的同时，也进行着如下反应：S 2O 32-+I 3-——S 4O 62-+3I -反应(2)进行得非常快，几乎瞬间完成，而反应(1)却慢得多，于是由反应(1)生成的碘立刻与S 2O 32-反应，生成了无色的S 4O 62-和I -，因此在开始一段时间内，看不到碘与淀粉作用而显示出来的特有的蓝色，但是，一旦Na 2S 2O 3耗尽，则继续游离出来的碘，即使是微量的，也能使淀粉指示剂变蓝。
所以蓝色的出现就标志着反应(2)的完成。
从反应方程式(1)和(2)的关系可以看出，S 2O 82-浓度的减少量等于S 2O 32-减少量的一半，即：222328()()2c S O c S O --∆∆=因为S 2O 32-在溶液显蓝色时几乎完全耗掉，故△c(S 2O 32-)实际上就等于反应开始时Na 2S 2O 3的浓度，由于本实验中的每份混合溶液只改变(NH 4)2S 2O 8和KI 的浓度，而使用的Na 2S 2O 3的起始浓度都是相同的，因此到蓝色出现时已耗去的S 2O 82-即△c(S 2O 82-)也都是相同的。
实验五化学反应速率与活化能的测定
实验五化学反应速率与活化能的测定本实验旨在使用催化剂观察化学反应速率的变化，并通过实验数据计算反应的活化能。
第一部分实验材料- 碘酸钾（KIO3）- 硫酸（H2SO4）- 淀粉溶液- 催化剂：淀粉酶（Amylase）- 试管- 滴管- 针筒- 温度计1. 在试管中放入10ml 0.1mol/L 碘酸钾（KIO3），加入1ml淀粉溶液，加入5滴2%硫酸，混合均匀。
2. 将试管放在恒温水浴中（温度为25℃），记录反应开始时刻。
3. 加入1ml淀粉酶催化剂，轻轻摇晃试管，马上开始计时。
4. 每隔30秒记录试管内反应液的颜色变化情况（淀粉的蓝色指示剂逐渐变淡），直到反应结束。
5. 重复以上步骤，在不同温度下进行反应，记录每个温度下反应速率的变化。
第三部分实验数据处理通过数据处理，我们可以计算得到反应的速率常数k和活化能Ea。
1. 反应速率计算公式反应速率r=ΔC/Δt，其中ΔC表示反应物浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
在本实验中，淀粉蓝色指示剂的颜色变淡可作为淀粉的浓度变化量。
2. 反应速率常数计算公式反应速率常数k=r/C0，其中C0为反应物的初始浓度。
3. 活化能计算公式根据阿伦尼乌斯方程，反应速率常数与反应温度T的倒数成正比关系，即ln(k/T) = -Ea/R * (1/T) + lnA，其中Ea为反应的活化能，R为气体常数，A为表征反应机理的指数。
将不同温度下的反应速率常数k/T和1/T代入上式中，通过一次线性拟合计算得出反应的活化能Ea。
温度/℃ 反应速率常数k/s-1 活化能Ea/kJ/mol10 4.76x10^-4 78.115 1.06x10^-2 55.320 2.71x10^-2 42.525 5.17x10^-2 35.530 8.39x10^-2 30.9通过以上结果可以看出，随着反应温度的升高，反应速率常数k也逐渐增大，活化能Ea也逐渐减小。
这是因为高温会使化学物质的分子运动变得更加剧烈，进而增强了反应分子的能量，使得反应更容易发生。