量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数
[详细讲解]实验14过氧化氢催化分解反应速率常数的测定
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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：H 2O 2(l) = H 2O(l) + 1/2O 2(g)若以KI 为催化剂，在KI 作用下催化分解步骤为：KI(l) + H 2O 2(l) = KIO + H 2O(l) （慢）KIO = KI(l) + 1/2O 2(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：-dc A /dt =k ’c KI c A式中，c A 为反应系统中反应到t 时刻H 2O 2浓度，因KI 在反应过程中浓度不变，故上式可简化为- d I c A /dt = k I c A （14.1）式中k=k ’c KI , 将上式分离变量积分：当 t=0 时， C A =C 0 ；t=t 时， C A =C t;定积分式为：⎰⎰=-AA C C t A Ak d t c dc 00（14.2）积分结果：0ln ln c kt c t +-= （14.3）式是t c t ~ln 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c t ，取得若干组c t 、t 的数据后，以lnc 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 。
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。
量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数(精)
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 +2O2→ (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→ (C2-2KIO 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 K I 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 H 2 O2分解反应速率常数,实验装置见图 C2-1。
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 +12O 2→(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)K IO K I +12O 2（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 dtdc =- (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KIO H122c 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：1ln 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H2O2分解反应速率常数，实验装置见图C2-1。
量气法 过氧化氢 分解速率
−3.1204 −3.2699 −3.4205 −3.5684 −3.7082 −3.8513 −3.9959 −4.1390 −4.2762 −4.4013 −4.5067
ln r～ln c： ln(V∞−Vt)～t：
四、思考题解答要点
β 1、 k1 = k ⋅ c KI
α =1.008
k = 0.143/min k = 0.139/min
= k H 2O 2 cKI cH 2O 2
−1
(2-40)
式中 c 表示各物质的浓度(mol x L )，t 为反应时间(s)， k H 2 O 2 为反应速 率系数，它的大小仅决定于温度。 在反应过程中作为催化剂的 KI 的浓度保持不变，令 k1 = k H 2 O 2 cKI ， 则
− d cH 2 O 2 dt
−1
四
实验步骤
1. 调节超级恒温槽（见本书第五章§5-1.6）的水温为 25.0±0.1℃或 30.0±0.1℃。 2. 按图 2-32 装好仪器。
用双连球 7 通过三通活塞 6 向 量气管鼓气，并压出皂膜润湿 量气管内壁，以防止实验过程 中皂膜破裂。
3. 在反应管中加入 3% H2O2 溶液 5mL，将循环恒温
2、见教学要点第 2 点。 3、没有影响，对于一级反应，速率系数决定于 ct /c0 。
五、进一步讨论 1. 本实验令 k1 = k H 2 O 2 cKI ， 即设催化剂 KI 反应级数为一级。 如要验 证反应对 cKI 确为一级反应，并求得该反应的速率系数 kH 2 O 2 ，还必须 进行如下实验： 配置不同 cKI 的反应液，测得各相应的 k1，以 ln k1 对 ln cKI 作图。若 并可求得 kH 2 O 2 值。 即证明此反应对 cKI 确为一级， 得直线的斜率接近 1， 由于含有强电解质 KI 的水溶液的离子强度对反应速率的影响，若 用不同的 cKI 作实验时，应外加第三组分（如 KCl）以调节溶液的离子 强度，使它们相同。 除 KI 可作催化剂以外，其它的如 Ag、MnO2、FeCl3、Fe2(SO4)3 等 也都是该分解反应的很好的催化剂。
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 dtdc =-(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。
量气法测定过氧化氢催化分解反应速率系数
2. 严格地讲， 用含水量气管测量气体体积时， 都包含着水蒸气的分
体积。若在某温度 t 时，水蒸气已达饱和，则 Vt 应按下式计算： ∗ pH Vt = Vt , 测量 1 − 2 O (2-45) p 大气 式中 p ∗
H 2O
为量气管温度下水的饱和蒸气压。
5. 把小试管中的 KI 溶液倒入反应管中，约 1 分钟后塞上反应管上
的橡皮塞，同时旋转活塞 6 使放出的氧气进入量气管。任选一时刻作为 反应起始时间，同时记下量气管中皂膜位置读数 Z0，以后每隔 1min 记 录一次读数 Zt ，共 10 次。
6. 等分解反应基本完成后， 此时反应管中没有气体放出， 量气管中
2、见教学要点第 2 点。 3、没有影响，对于一级反应，速率系数决定于 ct /c0 。
五、进一步讨论 1. 本实验令 k1 = k H 2 O 2 cKI ， 即设催化剂 KI 反应级数为一级。 如要验 证反应对 cKI 确为一级反应，并求得该反应的速率系数 kH 2 O 2 ，还必须 进行如下实验： 配置不同 cKI 的反应液，测得各相应的 k1，以 ln k1 对 ln cKI 作图。若 并可求得 kH 2 O 2 值。 即证明此反应对 cKI 确为一级， 得直线的斜率接近 1， 由于含有强电解质 KI 的水溶液的离子强度对反应速率的影响，若 用不同的 cKI 作实验时，应外加第三组分（如 KCl）以调节溶液的离子 强度，使它们相同。 除 KI 可作催化剂以外，其它的如 Ag、MnO2、FeCl3、Fe2(SO4)3 等 也都是该分解反应的很好的催化剂。
H 2 O 2 + KI → KIO + H 2 O (慢) 1 KIO → KI + O 2 (快) 2
量气法测定过氧化氢催化分解反应速率系数(精)
ln r～ln c：ln(V∞−Vt～t：四、思考题解答要点β 1、 k1 = k ⋅ c KI α =1.008 k = 0.143/min k = 0.139/min 2、见教学要点第 2 点。
3、没有影响，对于一级反应，速率系数决定于 ct /c0 。
五、进一步讨论 1. 本实验令 k1 = k H 2 O 2 cKI ，即设催化剂 KI 反应级数为一级。
如要验证反应对 cKI 确为一级反应，并求得该反应的速率系数 kH 2 O 2 ，还必须进行如下实验：配置不同 cKI 的反应液，测得各相应的 k1，以 ln k1 对 ln cKI 作图。
若并可求得 kH 2 O 2 值。
即证明此反应对 cKI 确为一级，得直线的斜率接近 1，由于含有强电解质 KI 的水溶液的离子强度对反应速率的影响，若用不同的 cKI 作实验时，应外加第三组分（如 KCl）以调节溶液的离子强度，使它们相同。
除 KI 可作催化剂以外，其它的如 Ag、MnO2、
FeCl3、Fe2(SO43 等也都是该分解反应的很好的催化剂。
2. 严格地讲，用含水量气管测量气体体积时，都包含着水蒸气的分体积。
若在某温度 t 时，水蒸气已达
饱和，则 Vt 应按下式计算：∗测量-大
气式中 p ∗ H 2O 为量气管温度下水的饱和蒸气压。
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定[仅供参考]
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过氧化氢催化分解反应速率常数的测定[仅供参考]过氧化氢催化分解反应速率常数的测定分类：药学资料标签：化学实验报告过氧化氢反应速率常数教育⼀、实验⽬的（1）了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定⽅法。
（2）熟悉⼀级反应的特点，了解催化剂对反映速率的影响。
（3）掌握⽤图解计算法求反应速率常数。
⼆、实验⽤品1、仪器玻璃反应容器1个、⽔准瓶1个、50mL量⽓管1个、超级恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2⽀、胶管3m。
2、药品质量分数为2%的H2O2溶液（新鲜配制）、0.1mol·L-1KI溶液。
三、实验原理与技术过氧化氢很不稳定，在常温下的分解反应式为：H2O2→H2O+1/2O2（Ⅰ）在KI作⽤下的分解反应机理为：H2O2+KI→KIO+ H2O （慢）（Ⅱ）KIO→KI+1/2O2 （快）（Ⅲ）（Ⅱ）式是H2O2分解的速控步骤，H2O2分解反应的反应速率⽅程为：－dc H2O2/d t=k′c H2O2·c KI （Ⅳ）因为c KI近似不变，（Ⅳ）式可简化为：－dc H2O2/d t=k c H2O2 （Ⅴ）（其中k=k′c KI）。
H2O2的催化分解反应为⼀级反应，对（Ⅴ）式积分可得：ln（c/ c0）=－kt （Ⅵ）（其中c0为H2O2的初始浓度；c为反应⾄t时刻H2O2的浓度；k为H2O2的催化分解反应的速率常数）。
反应的半衰期为：t1/2= ln2/k=0.693/k （Ⅶ）在等温等压条件下，在H2O2的分解反应中，氧⽓体积增长速率反映了H2O2的分解速率，本实验就是通过测定不同时刻放出的氧⽓的体积，间接地求出H2O2在相应时刻的浓度，这种⽅法称为物理法。
令ⅴ∞表⽰H2O2全部分解放出的O2的体积；ⅴt表⽰反应⾄t时刻放出的O2的体积；则由（Ⅰ）式可看出：定温定压下反应产⽣的O2的体积ⅴt与被消耗的H2O2的浓度成正⽐，⽽ⅴ∞则与H2O2的初始浓度成正⽐，且两者⽐例系数为定值，则：c。
一级反应过氧化氢分解反应速率测定（精）
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定一、实验目的（1）了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。
（2）熟悉一级反应的特点，了解催化剂对反映速率的影响。
（3）掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验用品1、仪器玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。
2、药品质量分数为2%的H2O2溶液（新鲜配制）、0.1mol·L-1KI溶液。
三、实验原理与技术过氧化氢很不稳定，在常温下的分解反应式为：H2O2→H2O+1/2O2（Ⅰ）在KI作用下的分解反应机理为：H2O2+KI→KIO+ H2O （慢）（Ⅱ）KIO→KI+1/2O2（快）（Ⅲ）（Ⅱ）式是H2O2分解的速控步骤，H2O2分解反应的反应速率方程为：－dcH2O2/d t=k´cH2O2·cKI（Ⅳ）因为cKI近似不变，（Ⅳ）式可简化为：－dcH2O2/d t=k cH2O2 （Ⅴ）（其中k=k´cKI）。
H2O2的催化分解反应为一级反应，对（Ⅴ）式积分可得：ln（c/ c0）=－kt （Ⅵ）（其中c0为H2O2的初始浓度；c为反应至t时刻H2O2的浓度；k为H2O2的催化分解反应的速率常数）。
反应的半衰期为：t1/2= ln2/k=0.693/k （Ⅶ）在等温等压条件下，在H2O2的分解反应中，氧气体积增长速率反映了H2O2的分解速率，本实验就是通过测定不同时刻放出的氧气的体积，间接地求出H2O2在相应时刻的浓度，这种方法称为物理法。
令ⅴ∞表示H2O2全部分解放出的O2的体积；ⅴt表示反应至t时刻放出的O2的体积；则由（Ⅰ）式可看出：定温定压下反应产生的O2的体积ⅴt与被消耗的H2O2的浓度成正比，而ⅴ∞则与H2O2的初始浓度成正比，且两者比例系数为定值，则：c。
∝ⅴ∞；c∝（ⅴ∞-ⅴt）。
代入（Ⅵ）式可得：ln[（ⅴ∞-ⅴt）/ⅴ∞]=－kt （Ⅷ）→ln（ⅴ∞-ⅴt）=－kt＋lnⅴ∞（Ⅸ）（其中ⅴ∞可以通过外推法或加热法求得）。
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定标签：分类：药学资料化学实验报告过氧化氢反应速率常数教育一、实验目的(1) 了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。
(2) 熟悉一级反应的特点，了解催化剂对反映速率的影响。
(3) 掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验用品1、仪器玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL 量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。
2、药品质量分数为2%的H2O2溶液(新鲜配制)、0.1mol L・-1KI溶液。
、实验原理与技术过氧化氢很不稳定，在常温下的分解反应式为：H2O2F 2O+1/2O2 （ I ）在KI作用下的分解反应机理为：H2O2+KI r KIO+ H 2O （慢）（H）KIOr KI+1/2O 2 （快）（m）（口）式是H2O2分解的速控步骤，H2O2分解反应的反应速率方程为：—dC H2O2/dt=k‘C H2O2 C KI （IV）因为CKI近似不变，（W）式可简化为：—dC H2O2 /d t= kC H2O2 （ V ）（其中k=k‘C KI）。
H2O2的催化分解反应为一级反应，对（V）式积分可得：ln （C/ C0）=—kt （VI）（其中C o为H2O2的初始浓度；C为反应至t时刻H2O2的浓度；k为H2O2的催化分解反应的速率常数）。
反应的半衰期为：t i/2= ln2/ k=0.693/k （VII）在等温等压条件下，在H2O2的分解反应中，氧气体积增长速率反映了H2O2的分解速率，本实验就是通过测定不同时刻放出的氧气的体积，间接地求出H2O2在相应时刻的浓度，这种方法称为物理法。
令V OC表示H2O2全部分解放出的O2的体积；V t表示反应至t时刻放出的O2的体积;则由（I ）式可看出:定温定压下反应产生的。
2的体积V t与被消耗的H2O2的浓度成正比，而V间U与H2O2的初始浓度成正比，且两者比例系数为定值，贝U：c。
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定之老阳三干创作标签：分类：药学资料化学实验陈述过氧化氢反应速率常数教育一、实验目的（1）了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。
（2）熟悉一级反应的特点，了解催化剂对反映速率的影响。
（3）掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验用品1、仪器玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超等恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。
2、药品质量分数为2%的H2O2溶液（新鲜配制）、0.1mol·L1KI溶液。
三、实验原理与技术过氧化氢很不稳定，在常温下的分解反应式为：H2O2→H2O+1/2O2（Ⅰ）在KI作用下的分解反应机理为：H2O2+KI→KIO+ H2O （慢）（Ⅱ）KIO→KI+1/2O2（快）（Ⅲ）（Ⅱ）式是H2O2分解的速控步调，H2O2分解反应的反应速率方程为：－dcH2O2/dt=k´cH2O2·cKI（Ⅳ）因为cKI近似不变，（Ⅳ）式可简化为：－dcH2O2/dt=kcH2O2（Ⅴ）（其中k=k´cKI）。
H2O2的催化分解反应为一级反应，对（Ⅴ）式积分可得：ln（c/ c0）=－kt （Ⅵ）（其中c0为H2O2的初始浓度；c为反应至t时刻H2O2的浓度；k为H2O2的催化分解反应的速率常数）。
反应的半衰期为：t1/2=ln2/k=0.693/k （Ⅶ）在等温等压条件下，在H2O2的分解反应中，氧气体积增长速率反映了H2O2的分解速率，本实验就是通过测定分歧时刻放出的氧气的体积，间接地求出H2O2在相应时刻的浓度，这种方法称为物理法。
令ⅴ∞暗示H2O2全部分解放出的O2的体积；ⅴt暗示反应至t时刻放出的O2的体积；则由（Ⅰ）式可看出：定温定压下反应发生的O2的体积ⅴt与被消耗的H2O2的浓度成正比，而ⅴ∞则与H2O2的初始浓度成正比，且两者比例系数为定值，则：c。
一级反应过氧化氢分解反应速率测定
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定一、实验目的（1）了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。
（2）熟悉一级反应的特点，了解催化剂对反映速率的影响。
（3）掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验用品1、仪器玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。
2、药品质量分数为2%勺H2O2容液（新鲜配制）、0.1mol ・L-1KI溶液。
三、实验原理与技术过氧化氢很不稳定，在常温下勺分解反应式为：H2O2>H2O+1/2O2 （ I ）在KI 作用下勺分解反应机理为：H2O2+K H KIO+ H2O （慢）（II ）KIO^ KI+1/2O2 （快）（川）（I ）式是H2O2分解的速控步骤，H2O2分解反应的反应速率方程为:—dcH2O2/dt =k' cH2O2・ cKI （ W）因为cKI近似不变，（W）式可简化为：—dcH2O2/dt =kcH2O2 （ V ）（其中k=k' cK）H202勺催化分解反应为一级反应，对(V)式积分可得：In (c/ c0 )=—kt (^)(其中c0为H2O2的初始浓度；c为反应至t时刻H202勺浓度；k为H2O2 勺催化分解反应勺速率常数)。
反应勺半衰期为：11/2= In2/ k=0.693/k (W)在等温等压条件下，在H2O2的分解反应中，氧气体积增长速率反映了H2O2 勺分解速率，本实验就是通过测定不同时刻放出勺氧气勺体积，间接地求出H2O2 在相应时刻勺浓度，这种方法称为物理法。
令vx表示H2O2全部分解放出的O2的体积；vt表示反应至t时刻放出的O2的体积；则由(I)式可看出：定温定压下反应产生的O2的体积vt与被消耗的H2O2的浓度成正比，而vx则与H2O2的初始浓度成正比，且两者比例系数为定值，贝U: c。
*vx ；c* ( vx-vt)。
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定之欧阳文创编
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定分类：药学资料标签：化学实验报告过氧化氢反应速率常数教育一、实验目的（1）了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。
（2）熟悉一级反应的特点，了解催化剂对反映速率的影响。
（3）掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验用品1、仪器玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。
2、药品质量分数为2%的H2O2溶液（新鲜配制）、0.1mol·L1KI 溶液。
三、实验原理与技术过氧化氢很不稳定，在常温下的分解反应式为：H2O2→H2O+1/2O2（Ⅰ）在KI作用下的分解反应机理为：H2O2+KI→KIO+ H2O （慢）（Ⅱ）KIO→KI+1/2O2 （快）（Ⅲ）（Ⅱ）式是H2O2分解的速控步骤，H2O2分解反应的反应速率方程为：－dcH2O2/dt=k´cH2O2·cKI（Ⅳ）因为cKI近似不变，（Ⅳ）式可简化为：－dcH2O2/dt=kcH2O2（Ⅴ）（其中k=k´cKI）。
H2O2的催化分解反应为一级反应，对（Ⅴ）式积分可得：ln（c/ c0）=－kt （Ⅵ）（其中c0为H2O2的初始浓度；c为反应至t时刻H2O2的浓度；k为H2O2的催化分解反应的速率常数）。
反应的半衰期为：t1/2=ln2/k=0.693/k （Ⅶ）在等温等压条件下，在H2O2的分解反应中，氧气体积增长速率反映了H2O2的分解速率，本实验就是通过测定不同时刻放出的氧气的体积，间接地求出H2O2在相应时刻的浓度，这种方法称为物理法。
令ⅴ∞表示H2O2全部分解放出的O2的体积；ⅴt表示反应至t时刻放出的O2的体积；则由（Ⅰ）式可看出：定温定压下反应产生的O2的体积ⅴt与被消耗的H2O2的浓度成正比，而ⅴ∞则与H2O2的初始浓度成正比，且两者比例系数为定值，则：c。
∝ⅴ∞；c∝（ⅴ∞ⅴt）。
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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 +
12O
2→ (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 +
1
2O
2（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
222
2O H 1O H c k dt
dc =-
(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：
1
12/1693
.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H
O2分解反应速率常数，实验装置见图C2-1。
2
三、仪器和试剂
1．试剂
2．仪器
图C2-1 H 2O 2分解反应速率测量装置
1.电磁搅拌；
2.茄形瓶；
3.磨口塞；
4.活塞；
5.量气管；
6.水准瓶；
7.塑料盖
四．实验方法和实验条件的设计
1. 借助于实验装置和试剂，如何能获得用KI 作催化剂时H 2O 2分解反应的表观反应速率常数k 1
2. 令α
KI O H 122c k k ⋅=，若要进一步验证该反应对KI 确实为一级反应，即α=1，并要获得
该反应的速率常数22O H k ，在目前的实验条件还要如何设计实验？请写出实验思路并完成实验。
3. 化学反应速率取决于许多因素，如反应物的浓度、搅拌速度、温度、催化剂等。
除碘化物外，能加速H 2O 2分解的催化剂还有Pt 、Ag 、MnO 2、Fe 等等。
在实验时间允许的范围内，可改变实验条件，考察其他条件对H 2O 2分解反应的表观反应速率常数k 1的影响，进一步丰富该实验内容。