反应速率常数
速率常数知识点
[归纳·助学] 1．化学反应速率的简单计算 (1)根据公式计算： v (B) ＝Δc (B )Δt 。 (2)根据化学计量数计算： 在同一条件下的同一化学反应中，各物质的反应速率之比等于其化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 2．影响化学反应速率的外界因素 增大反应物浓度，增大压强，升高反应温度，使用催化剂均能加快化学反应速率。 3．化学平衡状态 4．化学平衡常数 (1)数学表达式： 对于反应：m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g) K ＝c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B ) 。 (2)注意问题： ①固体、纯液体的浓度视为常数，不包含在化学平衡常数的表达式中； ②K 只受温度的影响，当温度不变时，K 值不变； ③化学平衡常数表达式与化学方程式的书写形式有关，对于同一个化学反应，当化学方程式的计量数发生变化时，平衡常数的数值也发生变化；当化学方程式逆向书写时，平衡常数为原平衡常数的倒数。 分析化学平衡的移动一定要从反应速率入手 1.改变条件??????? 速率不变：如容积不变时充入稀有气体速率改变????? 程度相同[v (正)＝v (逆)]??????????使用催化剂或对气体体积前后无变化的反应改变压强平衡不移动程度不相同[v (正)≠v (逆)]??????????浓度压强温度平衡移动
2.平衡移 动原理????? 增大反应物浓度，平衡正向移动；增大产 物浓度，平衡逆向移动升高温度，平衡向吸热方向移动增大压强，平衡向体积减小的方向移动 化学平衡状态的判断 (1)利用化学平衡状态的本质[即v (正)＝v (逆)]判断。要求速率必须是一正一逆(不能同时都是v 正或v 逆)，且速率之比等于化学计量数之比。 (2)利用化学平衡状态的特点(即“三定”——反应物的转化率、混合体系中各物质的百分含量、混合体系中各物质的浓度均一定)判断。 (3)利用“变量”与“不变量”来判断。选定反应中“变量”，即随反应进行而变化的量，当变量不再变化时，反应已达平衡。如常见的变量有：气体的颜色；对于气体体积变化的反应来说，恒压反应时的体积、恒容反应时的压强；对于反应体系中全部为气体，且气体物质的量变化的反应来说，混合气体的平均相对分子质量；对于反应体系中不全部为气体的反应来说，恒容时混合气体的密度等。 化学平衡常数的应用 (1)判断反应进行的程度。 对于同类型的反应，K 值越大，表示反应进行的程度越大；K 值越小，表示反应进行的程度越小。 (2)判断反应进行的方向。 若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为Q c ，则 Q c ＞K ，反应向逆反应方向进行； Q c ＝K ，反应处于平衡状态； Q c ＜K ，反应向正反应方向进行。 (3)判断反应的热效应。 ①若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应； ②若升高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。 (4)利用化学平衡常数计算平衡浓度、转化率、体积分数等。 化学反应速率与化学平衡图象 破解化学反应速度与化学平衡图象题的方法是将“图象—方程式—理论”三者联系起来解答，具体方法是“三看”、“两法”：
第三章化学反应速率和化学平衡答案
第三章 化学反应速率和化学平衡 习题3-1 什么是反应的速率常数？它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？ 答：反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比： υ=k·c α(A)·c β(B)，式中比例常数k 就是速率常数。速率常数在数值上等于反应物浓度均为1 mol·L -1时的反应速率。k 的大小与反应物浓度无关，改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。 习题 3-2 什么是活化能？ 答：Arrhenius 总结了大量实验事实，提出一个经验公式：速率常数k 的对数与1/T 有线形关系：C T R E k a +?-=1ln 式中E a 就是活化能，它表示活化分子具有的最低能量与反应分 子平均能量之差。 习题3-3 什么是催化剂？其特点有哪些？ 答：某些物质可以改变化学反应的速率，它们就是催化剂。催化剂参与反应，改变反应历程，降低反应活化能。催化剂不改变反应体系的热力学状态，使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。不影响化学平衡，只能缩短达到平衡的时间。 习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下： t/s 0 10 20 30 40 50 c （NOCl ）/mol·L -1 求各时间段内反应的平均速率；用作图法求t =25s 时的瞬时速率。 解：t=0-10s 时，10 42 .100.2-= ??= t c υ= ·L -1·s -1 t=10-20s 时，102099 .042.1--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=20-30s 时，203071 .099.0--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=30-40s 时，304056 .071.0--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=40-50s 时，40 5048.056.0--=??=t c υ= ·L -1·s -1 作图法略。 习题3-5 660K 时反应2NO + O 2→2NO 2 ，NO 和O 2的初始浓度c (NO )和c (O 2)及反应的初始速率υ的实验数据： c (NO )/mol·L -1 c (O 2)/mol·L -1 υ/mol·L -1·s -1
一个与化学反应速率常数有关的问题
第23卷 第3期大学化学2008年6月自学之友 一个与化学反应速率常数有关的问题 索福喜 陈魁 李俊 徐建强 (南京信息工程大学环境科学与工程学院 江苏南京210044) 摘要 对物理化学教科书和教学参考书中较为普遍存在的一个有关化学反应速率常数的问题进行了讨论。指出必须对反应的速率常数k 与某反应物的消耗速率常数(或某产物的生成速率常数)k i 加以严格区分,二者之间的关系是:k i =νi ?k 。 化学反应的速率常数是化学动力学研究中的一个重要参数。例如温度和催化剂对反应速率的影响是通过反应的速率常数来体现的;在对复合反应进行近似处理(例如稳定态处理)时,更要涉及各个基元步骤的反应速率常数。因此,准确理解和严格区分化学反应速率常数的相关概念是很有必要的。 我们知道,按目前国际上普遍采用的以反应进度随时间的变化率对反应速率进行定义,对任意反应a A +b B =g G +h H ,当在恒容条件下进行时,其反应速率可以表示为: r =-1a d[A ]d t =-1b d[B ]d t =1g d[G]d t =1h d[H ]d t 当上述反应为基元反应时,按照质量作用定律又有: r =k [A ]a [B ] b 式中k 称为反应速率常数。于是有: -1a d[A ]d t =k [A ]a [B ]b -1b d[B ]d t =k [A ]a [B ]b 1g d[G]d t =k [A ]a [B ]b 1h d[H ]d t =k [A ]a [B ]b 另外,在动力学问题研究中,为了方便,也常常采用某反应物的消耗速率(或某产物的生成速率)来表示反应的快慢。因而有: - d[A ]d t =ak [A ]a [B ]b =k A [A ]a [B ]b - d[B ]d t =bk [A ]a [B ]b =k B [A ]a [B ]b d[G]d t =gk [A ]a [B ]b =k G [A ]a [B ]b 46
电导法测定二级反应乙酸乙酯皂化反应的速率常数
电导法测定二级反应——乙酸乙酯皂化反应的速率常数 【摘要】本实验使用电导率仪，测量出反应中t 时刻的物质的浓度。根据二级反应的速 率与浓度的关系，求出乙酸乙酯皂化反应在一定温度下的速率常数。学会二级反应的相关计算及图解法求解速率常数，了解电导率仪的使用。 【abstract 】This experiment use the electric conductivity rate machine ,to measure out the degree of the reactive thing in the reaction system at each time t.According to the relation of the reaction rate and the thick degree of the second order reaction, beg out the rate consta nt of the C3COO2H5 and NaOH ‘s reaction at the certain temperature. Learn how to calculate the data of the second order reaction and learn about the calculation of the rate constant by using the graphing method. Master the skill of using the electric conductivity rate machine. 【关键词】反应速率常数，二级反应，电导率， 活化能 【key word 】The reaction rate constant, second order reaction, electrict conductivity rate , ctivation energy, 1. 实验目的 1.1学习测定化学反应动力学参数的分析方法——电导法，了解反应活化能的测定方法 1.2了解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率常数。 1.3认识电导测定的应用，掌握电导仪的使用方法 2. 实验原理及方法 2.1反应级数及二级反应： 化学反应的速率方程中各物浓度的指数称为各物的分级数，所有指数的总和称为反应总级数，用n 表示。当n=2时，反应为二级反应。 对于二级反应： A + B → 产物 反应速率表示为： )()(x b x a k dt dx -?-?=。x 为时间t 时反应物浓度的改变量。 当两个物质起始浓度相等时：)()(x a x a k dt dx -?-?= 积分为 常数+?=-t k x a 1 因此，若以x a -1 对t 作图为一条直线。则反应级数为2，直线的斜率为k 。 2.2电导率： 电导率的物理意义是：当l=1m ，A=1m2时的电导。 对一种金属，在一定温度下，Lg 是一定的。对电解质溶液的Lg 不仅与温度有关，而且与溶液中的离子浓度有关。在有多种离子存在的溶液中，Lg 是各种离子迁移作用的总和，它与溶液中离子的数目，离子所带电荷以及离子迁移率有关。
一级反应速率常数测量
一级反应速率常数测量 一、 实验原理 1. 蔗糖水解反应是典型的一级，是一个准一级反应而已。 C 12H 22O 11＋H 2O （酸催化）＝ C 6H 12O 6（葡萄糖）＋C 6H 12O 6（果糖） 本是二级反应，由于水是大量的， 成为准一级反应。 －dc/dt ＝k 1c 积分： lnc ＝ k 1t ＋ B 或 lnc 0/c ＝ k 1t 2. 旋光度α与浓度的关系。 20℃时，蔗糖的比旋光度〔α〕＝66.6°；葡萄糖比旋光度〔α〕＝52.5°； 果糖的比旋光度〔α〕＝－91.9° 蔗糖水解反应，开始体系是右旋的角度大，随反应进行，旋光角度减少，变成左旋。旋光角度α与浓度关系式：α＝〔α〕Lc L 是旋光管长度，〔α〕仅与温度有关，当温度，旋光管长度一定，α与浓度c 成正比。可写成 α＝Kc 3 .用α表示的一级反应动力学方程： A ――→ B ＋ D t=0 C 0 α0＝K A C 0 （1） t=t CA C B ＝C 0－C A ； C D ＝C 0－C A αt ＝αA ＋αB ＋αD ＝K A C A ＋（K B ＋K D ） （C B ＋C D ） （2） t=∞ 0 C 0 ； C 0 α∞＝（K B ＋K D ）C 0 （3） (1)－(3)： α0－α∞＝（K A －K B －K D ）C 0 C0＝（α0－α∞）/（K A －K B －K D ） (2)－(3)：α0－αt ＝（K A －K B －K D ）C A C A ＝（α0－αt ）/（K A －K B －K D ） 代入一级反应动力学方程： ∝-∝-==ααααt A c c t k 001ln ln 或 B t k c +-=1ln 得到 ')ln(1B t k t +-=-∝αα 二、仪器药品（略）
第三章化学反应速率及化学平衡答案解析
第三章 化学反应速率和化学平衡 习题3-1 什么是反应的速率常数？它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？ 答：反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比： υ=k·c (A)·c (B)，式中比例常数k 就是速率常数。速率常数在数值上等于反应物浓度均 为1 mol·L -1 时的反应速率。k 的大小与反应物浓度无关，改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。 习题 3-2 什么是活化能？ 答：Arrhenius 总结了大量实验事实，提出一个经验公式：速率常数k 的对数与1/T 有线形关系：C T R E k a +?-=1ln 式中E a 就是活化能，它表示活化分子具有的最低能量与反应分 子平均能量之差。 习题3-3 什么是催化剂？其特点有哪些？ 答：某些物质可以改变化学反应的速率，它们就是催化剂。催化剂参与反应，改变反应历程，降低反应活化能。催化剂不改变反应体系的热力学状态，使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。不影响化学平衡，只能缩短达到平衡的时间。 习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下： t/s 0 10 20 30 40 50 c （NOCl ）/mol·L -1 2.00 1.42 0.99 0.71 0.56 0.48 求各时间段内反应的平均速率；用作图法求t =25s 时的瞬时速率。 解：t=0-10s 时，10 42.100.2-=??= t c υ= 0.058mol·L -1·s -1 t=10-20s 时，102099.042.1--=??=t c υ= 0.043mol·L -1·s -1 t=20-30s 时，203071.099.0--=??=t c υ= 0.028mol·L -1·s -1 t=30-40s 时，304056.071.0--=??=t c υ= 0.015mol·L -1·s -1 t=40-50s 时，40 5048.056.0--=??=t c υ= 0.008mol·L -1·s -1 作图法略。 习题3-5 660K 时反应2NO + O 2→2NO 2 ，NO 和O 2的初始浓度c (NO)和c (O 2)及反应的初始速率υ的实验数据：
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 一、实验目的 1.学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法； 2.了解二级反应的特点，学会用图解计算法求二级反应的速率常数； 3.熟悉电导仪的使用。 二、实验原理 （1）速率常数的测定 乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应，其反应式为： CH 3COOC 2H 5＋NaOH = CH 3OONa ＋C 2H 5OH t=0 C 0 C 0 0 0 t=t Ct Ct C 0 - Ct C 0 -Ct t=∞ 0 0 C 0 C 0 速率方程式 2kc dt dc =- ，积分并整理得速率常数k 的表达式为： t 0t 0c c c c t 1k -?= 假定此反应在稀溶液中进行，且CH 3COONa 全部电离。则参加导电离子有Na ＋ 、OH －、CH 3COO －,而Na ＋反应前后不变，OH －的迁移率远远大于CH 3COO －，随着反 应的进行， OH － 不断减小，CH 3COO －不断增加，所以体系的电导率不断下降，且体系电导率（κ） 的下降和产物CH 3COO －的浓度成正比。 令0κ、t κ和∞κ分别为0、t 和∞时刻的电导率，则： t=t 时，C 0 –Ct=K （0κ-t κ） K 为比例常数 t→∞时，C 0= K （0κ-∞κ） 联立以上式子，整理得：
∞+-?= κκκκt kc 1t 00t 可见，即已知起始浓度C 0，在恒温条件下，测得0κ和t κ，并以t κ对t t 0κκ-作图，可得一直线，则直线斜率0 kc 1 m = ，从而求得此温度下的反应速率常数k 。 （2）活化能的测定原理： )11(k k ln 2 1a 12T T R E -= 因此只要测出两个不同温度对应的速率常数，就可以算出反应的表观活化能。 三、仪器与试剂 电导率仪 1台 铂黑电极 1支 大试管 5支 恒温槽 1台 移液管 3支 氢氧化钠溶液（0.02mol/L ） 乙酸乙酯溶液（0.02mol/L ） 四、实验步骤 1.标定NaOH 溶液及乙酸乙酯溶液的配制 计算标定0.023/dm mol NaOH 溶液所需的草酸二份，放入锥形瓶中，用少量去离子水溶解之，标定溶液。计算出配制与NaOH 等浓度的乙酸乙酯溶液100mL 所需化学纯乙酸乙酯的质量，根据不同温度下乙酸乙酯的密度计算其体积(乙酸乙酯的取样是通过量取一定量的体积)，于ml 100容量瓶中加入约3/2容积的去离子水，然后用1mL 移液管吸取所需的乙酸乙酯加入容量瓶中，加水至刻度，摇匀。 2.调节恒温水浴调节恒温水浴温度为30℃1.0±℃。 3.电导率0K 的测定 用mL 20移液管量取去离子水及标定过的NaOH 溶液各mL 20，在干燥的100mL 烧杯中混匀，用少量稀释后的NaOH 溶液淋洗电导电极及电极管3次，装入适量的此NaOH 溶液于电极管中，浸入电导电极并置于恒温水浴中恒温。将
核心素养提升23化学反应速率常数
素养说明：运用题给陌生的原理和规律进行解题是近几年高考的一大热点，主要考查考生的迁移运用能力，但得分率极低；今以化学反应速率常数为例进行讲解拓展，旨在让考生学会灵活变通，做到举一反三，稳取高分。 1.速率常数含义 速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。 2.速率方程 一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。对于反应：a A＋b B===g G＋h H 则v＝kc a(A)·c b(B)(其中k为速率常数)。 如：①SO2Cl2SO2＋Cl2v＝k1c(SO2Cl2) ②2NO22NO＋O2v＝k2c2(NO2) ③2H2＋2NO N2＋2H2O v＝k3c2(H2)·c2(NO) 3.速率常数的影响因素 温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值，但浓度不影响速率常数。 [题型专练] 1.(2015·全国卷Ⅰ·28节选)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题： Bodensteins研究了下列反应： 2HI(g)H2(g)＋I2(g) 在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表： t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 (1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为 _____________________________________________________________________。 (2)上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2(HI)，逆反应速率为v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k 正 、k 逆 为速率常数，则k 逆 为________(以K和k 正 表示)。若k 正 ＝ 0.002 7 min－1，在t＝40 min时，v正＝________min－1。 (3)由上述实验数据计算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为______________(填字母)。 解析(1)2HI(g)H2 (g)＋I2 (g)是反应前后气体物质的量不变的反应。反应后x(HI)＝0.784，则x(H2)＝x(I2)＝0.108，K＝ c（H2）·c（I2） c2（HI） ＝ 0.108 V× 0.108 V （0.784 V ）2 ＝ 0.108×0.108 0.7842 。(2)到达平衡时，v正＝v逆，即k正x2(HI)＝k逆x(H2)x(I2)，k逆＝ k正· x2（HI） x（H2）x（I2） ＝k正/K，在t＝40 min时，x(HI)＝0.85，v正＝k正x2(HI)＝0.002 7 min－1×(0.85)2＝1.95×10－3min－1。(3)原平衡时，x(HI)为0.784，x(H2)为0.108，二者图中纵坐标均约为1.6(因为平衡时v正＝v逆)，升高温度，正、逆反应速率均加快，对应两点在1.6上面，升高温度，平衡向正反应方向移动，x(HI)减小(A点符合)，x(H2)增大(E点符合)。
1-某反应速率常数单位是mol·l-1·s-1-该反应级数为(-)
第六章习题 一、选择题 1、某反应速率常数单位是mol·l-1·s-1，该反应级数为（） A、3级 B、2级 C、1级 D、0级 2、某反应物反应了3/4所需时间是反应了1/2所需时间的2倍，则该反应级数为（） A、0级 B、1级 C、2级 D、3级 3、某反应在指定温度下，速率常数是k=4.62×10-2min-1，反应物的初始浓度为 0.1mol·l-1，则该反应的半衰期为（） A、15min B、30min C、150min D、不能求解 4、已知某反应的级数是一级，则可确定该反应一定是（） A、简单反应 B、单分子反应 C、复杂反应 D、上述都不对 5、任何化学反应的半衰期与初始浓度c0、速率常数k的关系是（） A、与k、c0均有关 B、与c0有关，与k无关 C、与k有关 D、与c0无关，与k有关 6、某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应的半衰期与反应物初始浓度的关系是（） A、成正比 B、成反比 C、平方成反比 D、无关 7、某复杂反应表观速率常数k与各基元反应速率常数间关系为 k=k2（k1/2k4）1/2 则表观活化能E a与各基元反应活化能E i之间关系是（） A、E a=E2+1/2(E1-2E4) B、E a=E2+1/2(E1-E4) C、E a=E2+ (E1-2E4)1/2 D、E a=E2×1/2(E1/ 2E4) 8、半衰期为10天的某放射性元素净重8克，40天后其净重为（） A、4克 B、2克 C、1克 D、0.5克 9、氢和氧的反应发展为爆炸是因为（） A、大量的引发剂引发 B、直链传递的速率增加 C、自由基被消除 D、生成双自由基，形成支链 10、一个反应的活化能为83.68kJ·mol-1，在室温27℃时，温度每增加1K，反应速率常数增加的百分数（） A、4% B、90% C、11% D、50% 11、在T、V恒定的条件下，基元反应A(g)+B(g)→D(g)，若初始浓度c A,0 >>c B,0，即在反应过程中物质A大量过剩，其反应掉的物质的量浓度与c A,0相比较，完全可以忽略不计。则此反应的级数n=（） A、1 B、2 C、3 D、0
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测定过二硫酸俊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，过二硫酸俊与碘化钾发生如下反应： (NH 4)2 S2O8+3KI ——(NH 4)2SO4 + K2SO4 + KI 3 它的离子反应方程式为： S2O8+3I-——2SO4+I3- 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： 2 2 2 、 C(S2O8 )1 C(S2O8 )2 C(S2O8 ) tT^1 t 式中，△ C(S2O82-)为S2O82-在At时间内浓度的改变值。为了测定出△ C(S2O82-)，在混合(NH 4)2 S2O8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N32S2O3,这样 溶液在反应(1)进行的同时，也进行着如下反应： S2O32-+I3-——S4O62-+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S2O32-反应，生成了无色的S4O62-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Na2S2O3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⑴和⑵的关系可以看出，S2O82-浓度的减少量等于S2O32-减少量的一半， 2 c(S2O8 )c(S2O；) 2 因为S2O32-在溶液显蓝色时几乎完全耗掉，故^ C(S2O32-)实际上就等于反应开始时 Na2S2O3的浓度，由于本实验中的每份混合溶液只改变(NH4)2S2O8和KI的浓度，而使用的Na2S2O3的起始浓度都是相同的，因此到蓝色出现时已耗去的S2O82-即^ C(S2O82-)也都是相同的。这样只要记下从反应开始到溶液出现蓝色所需要的时间(△ t),就可以求算在各种不同浓 2 度下的平均反应速率C(S 2°8) t 实验证明：过二硫酸俊与碘化钾的反应速率和反应的浓度的关系如下： 2 值。8 ) t kc(S2。；)C(I ) k式中的为反应速率常数，C(S2O82-)和C(I-)分别为两种离子的初始浓度(mol ? L-1),利用 (3)即可求算出反应速率常数k值。 四、实验用品 量筒(10mL)，烧杯(50mL)，秒表，温度计(0?100C)。
反应速率-习题教材
化学反应速率 1.在一定条件下，活化能越大，活化分子的百分数越 ，化学反应速率越 。 2.对于 反应，可根据质量作用定律按化学反应方程式直接写出速率方程。 3.反应（果糖）葡萄糖6 12661262112212)(O H C O H C O H O H C +→+为二级反应。若反应系统中122211C H O 浓度很稀时，实际上二级反应可作为 级反应来处理，此时它的动力学反 程式是 。 4.实验表明，在一定温度范围内，反应222NO Cl NOCl +=符合质量作用定律。该反应的速率方程为 ，该反应级数为 。若其他条件不变，将容器的体积增加为原来的2倍，则反应速率为原来的 。 5.对于符合质量作用定律的化学反应aA+bB →dD+gG ，其速率方程为)()(B c A kc v b a =。式中，k 称为 ，c(A )、c(B)分别表示 ，a+b 称为 。 6.反应速率常数与 无关，但受 和 的影响。 7.某反应速率常数311.310k s --=?，则此反应为 级反应，以 对 做图得一直线，直线的斜率为 。 8.催化剂能加快反应速率的机制为 。 9.某药物从血浆中的清除速率为一级反应，测得其1/24t h =，该反应的速率常数k= 。 10.当反应物A 的浓度分别是0.10mol/L 和0.050mol/L 时，测得2A B →反应前后两次反应速率之比为2:1，则该反应级数为 级。 11.反应物A 分解为B 和C 。在某反应条件下A 最后有30﹪分解，现条件不变，使用催化剂，则A 最后分解应 30﹪（大于，等于，小于）。 12.反应C B A +→，若正向反应的活化能为a E ，逆向反应的活化能为'a E 。已知正向反应是吸热反应，则a E 'a E （大于，等于，小于）。 13.欲使反应物单位体积活化分子数增加以加快反应速率，可采取增加浓度、升高温度和
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告
学号：201114120222 基础物理化学实验报告 实验名称：乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定应用化学二班班级 03 组号 实验人姓名： xx 同组人姓名：xxxx 指导老师：李旭老师 实验日期： 2013-10-29 湘南学院化学与生命科学系
一、实验目的： 1、了解测定化学反应速率常数的一种物理方法——电导法。 2、了解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率常数。 3、掌握DDS-11A 型数字电导率仪和控温仪使用方法。 二、实验原理： 1、对于二级反应：A+B →产物，如果A ，B 两物质起始浓度相同，均为a ，则反应速率的表示式为 2)(x a K dt dx -= (1) 式中x 为时间t 反应物消耗掉的摩尔数，上式定积分得： x a x ta K -= ·1 (2) 以 t x a x ~-作图若所得为直线，证明是二级反应。并可以从直线的斜率求出k 。 所以在反应进行过程中，只要能够测出反应物或产物的浓度，即可求得该反应的速率常数。 如果知道不同温度下的速率常数k (T 1)和k (T 2)，按Arrhenius 公式计算出该反应的活化能E ??? ? ??-?=122112)() (ln T T T T R T K T K E a （3） 2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应，其反应式为： OH -电导率大，CH 3COO -电导率小。因此，在反应进行过程中，电
导率大的OH -逐渐为电导率小的CH 3COO -所取代，溶液电导率有显著降低。对稀溶液而言，强电解质的电导率L 与其浓度成正比，而且溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和。如果乙酸乙酯皂化在稀溶液下反应就存在如下关系式： a A L 10= （4） a A L 2=∞ （5） x A x a A L t 21)(+-= （6） A 1，A 2是与温度、电解质性质，溶剂等因素有关的比例常数，0L ， ∞L 分别为反应开始和终了时溶液的总电导率。t L 为时间t 时溶液的总 电导率。由(4)，(5)，(6)三式可得： a L L L L x t ·0 0??? ? ??--=∞ 代入(2)式得： ??? ? ??--=∞ L L L L a t K t t 0·1 （7） 重新排列即得： ∞+-= L t L L k a L t t 0·1 三、实验仪器及试剂 DDS-11A 型数字电导率仪1台（附铂黑电极1支），恒温槽1台， 秒表1只，电导池3支，移液管3支；0.0200mol ／L 乙酸乙酯(新配的)，O.0200mol ／L 氢氧化钠(新配的)
乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能的测定
乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能的测定 一、实验目的 1．通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度常数。 2．求反应的活化能。 3．进一步理解二级反应的特点。 4．掌握电导仪的使用方法。 二、实验原理 反应速率与反应物浓度的二次方成正比的反应为二级反应。其速率方程为 4.1 将速率方程积分可得动力学方程： 4.2 式中为反应物的初始浓度，为时刻反应物的浓度，为二级反应的速率常数。以 对时间作图应为一直线，直线的斜率即为。 对大多数反应，反应速率与温度的关系可用阿仑尼乌斯经验方程来表示： 4.3 式中为阿仑尼乌斯活化能或叫反应活化能，为指前因子，为速率常数。 实验中若测得两个不同温度下的速率常数，由（4.3）式很容易得到： 4.4 由（4.4）式可求活化能。 乙酸乙脂皂化反应是二级反应 ＝ 动力学方程为 4.5 由（4.5）式可以看出，只要测出t时刻的x值，c0为已知的初始浓度，就可以算出速率常数k2。实验中反应物浓度比较低，因此我们可以认为反应是在稀的水溶液中进行，CH3COONa 是全部解离的。在反应过程中Na+的浓度不变，OH-的导电能力比CH3COO-的导电能力大，随着反应的进行，OH-不断减少，CH3COO-不断增加，因此在实验中我们可以用测量溶液的电导（G）来求算速率常数k2。 体系电导值的减少量与产物浓度x的增大成正比： 4.6
4.7 式中为时溶液的电导，为时间时溶液的电导，为反应进行完全（→∞）时溶液的电导。将（4.6）、（4.7）两式代入（4.5）式得： 整理得： 4.8 实验中测出及不同时刻所对应的，用对作图得一直线，由直线的斜率 可求出速率常数。若测得两个不同温度下的速率常数，后，可用（4.4）式求出该反应的活化能。 三、仪器与试剂 1、仪器 电导率仪(附DJS-1型铂黑电极)1台；电导池1只；恒温水浴1套；停表1只；移液管(10ml)3只；磨口三角瓶(200ml)1个。 2、药品 NaOH水溶液(0.0200mol·dm-3)；乙酸乙酯(A.R.)；电导水。 四、实验步骤 1. 配制溶液 配制与NaOH准确浓度(约0.0200mol· L-1)相等的乙酸乙酯溶液。其方法是:找出室温下乙酸乙酯的密度，进而计算出配制250mL0.0200mol· L-1(与NaOH准确浓度相同)的乙酸乙酯水溶液所需的乙酸乙酯的毫升数V，然后用lmL移液管吸取Vml乙酸乙酯注入250ml容量瓶中，稀释至刻度，即为0.0200 mol· L-1的乙酸乙酯水溶液。 2. 调节恒温槽 将恒温槽的温度调至(25.0±0.1)℃［或(30.0±0.1)℃］。 3. 调节电导率仪 4. 溶液起始电导率κ0的测定 在干燥的200ml磨口三角瓶中，用移液管加入50ml 0.0200 mol· L-1的NaOH溶液和同数量的电导水，混合均匀后，倒出少量溶液洗涤电导池和电极，然后将剩余溶液倒入电导池 (盖过电极上沿约2cm)，恒温约15min，并轻轻摇动数次，然后将电极插入溶液，测定溶液电导率，直至不变为止，此数值即为κ0。 5. 反应时电导率κt的测定 用移液管移取50ml 0.0200mol· L-1的CH3COOC2H5，加入干燥的200mL磨口三角瓶中，用另一只移液管取50ml 0.0200 mol· L-1的NaOH，加入另一干燥的200ml磨口三角瓶中。将两个三角瓶置于恒温槽中恒温15min，并摇动数次。同时，将电导池从恒温槽中取出，弃去上次溶液，用电导水洗净。将温好的NaOH溶液迅速倒入盛有CH3COOC2H5的三角瓶中，同时开动停表，作为反应的开始时间，迅速将溶液混合均匀，并用少量溶液洗涤电导池和电极，然后将溶液倒入电导池(溶液高度同前)，测定溶液的电导率kt，在4min、6min、8min、10min、12min、15min、20min、25min、30min、35min、40min各测电导率一次，记下kt和对应的时间t。 6. 另一温度下κ0和kt的测定 调节恒温槽温度为(35.0±0.1)℃［或(40.0±0.1)℃］。重复上述4、5步骤，测定另一温度下的κo和kt。但在测定κt时，按反应进行4min、6min、8min、10min、12min、15min、18min、21min、24min、27min、30min测其电导率。实验结束后，关闭电源，取出电极，用电导水洗净并置于电导水中保存待用。 五、数据的记录及处理
化学反应速率
第2章化学反应速率 3课时 教学目标及基本要求 1. 熟悉化学反应速率的表示方法。 2. 理解影响化学反应速率的因素（浓度、温度、催化剂），熟悉质量作用定律的内容。 3. 熟悉基元反应、反应级数的概念。 4. 了解阿仑尼乌斯公式及其应用。 教学重点 1. 化学反应速率的表示方法 2. 质量作用定律及阿仑尼乌斯公式 教学难点 1. 质量作用定律及应用 2. 阿仑尼乌斯公式 教学方式（手段）及教学过程应注意的问题 教学方式：多媒体结合适当必要的版书 教学中应注意的问题： 1. 使学生明确基元反应与非基元反应的区别 2. 使学生正确应用质量作用定律写出基元反应的速率方程 3. 强调阿仑尼乌斯公式的适用范围 主要教学内容 2.1 化学反应速率及其表示方法 不同化学反应的反应速度千差万别，如：炸药的爆炸，水溶液中酸碱反应，感光反应等瞬间即可完成；而有机合成，室温下塑料或橡胶老化则速率较慢，如何定量的表示一个化学反应的速度呢？经国际纯粹及应用化学联合会（IUPAC）推荐，我国采用反应进度表示反应速度。——反应进度随时间的变化率。 （1）定义：化学反应速率指参加反应的物质在单位时间引起浓度的变化率。 （2）表示方法： 反应速率的数学表达式：ξ = 对于一般的化学反应：Aa + Bb = gG + dD 所以： 对于有限量的变化：ξ = υB-1 若反应体系的体积为V ，且不随时间而变化，则化学反应速率：
ν = = = υB-1( 生成物取+ ，反应物取-) 对于有限量的变化：ν = υB-1 ν 的SI 单位：mol·dm-3 ·s-1 表示Ｂ物质的浓度随时间的变化率，这样定义的ν 与物质的选择无关，对同一化学反应不管选用哪一种反应物或产物来表示反应速度，都得到相同的数值。 例：N2 + 3H2 = 2NH3（合成氨反应） 起始浓度1.0 3.0 0 2s后浓度0.8 2.4 0.4 以上结果表明，无论以反应体系中哪种物质的浓度变化来表示反应速率，其值都是相同的。 2.2 影响化学反应速率的因素 不同的化学反应，反应速率不同，同一反应在不同的条件下进行时反应速率也不相同，影响速率的因素除反应物的本质，浓度，温度外还有催化剂，反应物的聚集状态，反应介质和光照等。 2.2.1 浓度与化学反应速率的关系 反应类型 基元反应： 反应物分子直接碰撞而发生的化学反应称为基元反应，它是一步完成的反应，故又称简单反应。如 O2 + H(g) ＝HO(g) + O(g) 非基元反应： 由两个或两个以上的基元反应构成的化学反应，称为复合反应。如反应 2NO + O2＝2NO2 有人认为它是由下列两个基元反应构成的，因此是复合反应 2NO + O2＝N2O2（快） N2O2 + O2＝2NO2（慢） 众所周知，燃料或钢铁在纯O2中氧化反应比在空气中反应更剧烈。即反应物O2的C 增大，ν 增大，那么，化学反应ν 与反应物C 之间究竞存在着怎样的关系呢？ ?基元反应的速率与浓度的关系
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 t υ----?== -? 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)2 S 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 () ()2 c 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。这样只要记下从反应开始到溶液出现蓝色所需要的时间(△t)，就可以求算在各种不同浓 度下的平均反应速率228()c S O t -?? 实验证明：过二硫酸铵与碘化钾的反应速率和反应的浓度的关系如下： 222828() ()()c S O kc S O c I t ---?=? k 式中的为反应速率常数，c(S 2O 82-)和c(I -)分别为两种离子的初始浓度(mol ·L -1)，利用(3)即可求算出反应速率常数k 值。 四、实验用品
化学反应速率习题及解析
1. 下列说法正确的是 A. 化学反应平衡常数越大，反应速率越快 B. 在一定温度下反应的活化能越大，反应速率越快 C. 对于可逆反应而言，升高温度能是吸热反应的速率加快，放热反应的速率减慢，所以升高温度反应向吸热反应方向移动 D. 催化剂对可逆反应的正、逆反应速率的影响程度相同。 【D】化学反应平衡常数越大，反应向右进行的趋势越强，反应物转化为产物的转化率越大，但是对化学反应速率没有影响，反应速率的快慢一方面受到反应活化能大小的影响，另一方面还与反应物浓度、反应温度以及是否使用催化剂有关；活化能是化学反应进行的能垒，一般而言，在一定温度下，反应活化能越大反应速率越慢，反应活化能越小反应速率越快；对于可逆反应而言，升高温度能同时加快正、逆反应的反应速率，只不过热反应的活化能大，而放热反应的活化能小，所以在升高相同温度的前提下，吸热反应的反应速率增大更多，所以反应向吸热反应的方向移动，而在降低相同温度的前提，吸热反应的反应速率下降更多，所以反应向着放热反应的方向移动；催化剂的使用，只能改变反应到达平衡状态的时间，不能改变转化率，也不会改变平衡常数的大小，是因为催化剂对可逆反应的正、逆反应的反应速率影响程度相同。 2. 下列说法正确的是 A. 根据反应速率方程，反应级数越大，反应速率越快 B. 发生有效碰撞的条件之一就是分子具有足够的能量 C. 不同化学反应的反应速率常数的单位也不相同 D. 升高温度可以加快反应速率的根本原因是增加了反应物分子之间的碰撞频率 【B】A：对于化学反应a A + b B = c C + d D，若其化学反应速率方程为r=kc A m c B n，从速率方程中可见，反应级数的大小确实对反应速率会产生影响，但是式中的反应速率常数以及反应物浓度的大小也会对反应速率的快慢产生重要的影响的，所以只强调反应级数是不全面的；C：应该说不同反应级数的化学反应的速率常数单位会不一样，因为即使是不相同的化学反
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定2
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 一、目的及要求 1、测定皂化反应中电导的变化，计算反应速率常数。 2、了解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率常数。 3、熟悉电导率仪的使用。 二、原理 乙酸乙酯的皂化反应为二级反应： CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH 在这个实验中，将CH3COOC2H5和NaOH采用相同的浓度，设a为起始浓度，同时设反应时间为t时，反应所生成的CH3COONa和C2H5OH的浓度为x，那么CH3COOC2H5和NaOH的浓度为（a－x），即 CH3COOC2H5+NaOH= CH3COONa+ C2H5OH t=0时， a a 0 0 t=t时，a-x a-x x x t→∞时，0 0 a a 其反应速度的表达式为：dx/dt=k（a-x）2 k—反应速率常数，将上式积分，可得kt=x/[a（a-x）] * 乙酸乙酯皂化反应的全部过程是在稀溶液中进行的，可以认为生成的CH3C OONa是全部电离的，因此对体系电导值有影响的有Na+、OH-和CH3COO-，而Na+、在反应的过程中浓度保持不变，因此其电导值不发生改变，可以不考虑，而OH-的减少量和CH3COO-的增加量又恰好相等，又因为OH-的导电能力要大于CH3COO-的导电能力，所以体系的电导值随着反应的进行是减少的，并且减少的量与CH3COO-的浓度成正比，设L0—反应开始时体系的电导值，L∞—反应完全结束时体系的电导值，L t—反应时间为t时体系的电导值，则有t=t时，x=k'（L0-L t） t→∞时，a=k'（L0-L∞）k'为比例系数。 L t=1/ka×[（L0-L t）/t]+ L∞ 以L t对（L0-L t）/t作图，得一直线，其斜率为1/ka，由此求得k值。 三、实验仪器和试剂