实验六化学反应速率与活化能
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
实验六 乙酸乙酯皂化反应
实验二十一乙酸乙酯皂化反应【目的要求】1. 用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。
2. 学会用图解法求二级反应的速率常数，并计算该反应的活化能。
3. 学会使用电导率仪和恒温水浴。
【实验原理】乙酸乙酯皂化反应是个二级反应，其反应方程式为：CH3COOC2H5＋OH－→ CH3COO－＋C2H5OH当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时，如均为a，则反应速率表示为(1)式中，x为时间t时反应物消耗掉的浓度，k为反应速率常数。
将上式积分得(2)起始浓度a为已知，因此只要由实验测得不同时间t时的x值，以x/(a－x)对t作图，若所得为一直线，证明是二级反应，并可以从直线的斜率求出k值。
乙酸乙酯皂化反应中，参加导电的离子有OH-、Na+和CH3COO-。
由于反应体系是很稀的水溶液，可认为CH3COONa是全部电离的。
因此，反应前后Na+的浓度不变。
随着反应的进行，仅仅是导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代，致使溶液的电导逐渐减小。
因此，可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化，从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目的。
令G0为t＝0时溶液的电导，G t为时间t时混合溶液的电导，G∞为t= ∞(反应完毕)时溶液的电导。
则稀溶液中，电导值的减少量与CH3COO-浓度成正比，设K为比例常数，则t＝t时，x＝x，x＝K(G0－G t)t= ∞时，x＝a，a＝K(G0－G∞)由此可得：a－x＝K(G t－G∞)所以a－x和x可以用溶液相应的电导率表示，将其代入(2)式得：重新排列得：(3)因此，只要测不同时间溶液的电导值G t和起始溶液的电导值G0，然后以G t对(G0－G t)/t 作图应得一直线，直线的斜率为1/(ak)，由此便求出某温度下的反应速率常数k值。
将电导与电导率κ的关系式G = κA/l代入(3)式得：(4)通过实验测定不同时间溶液的电导率κt和起始溶液的电导率κ0，以κt对(κ0－κt) /t作图，也得一直线，从直线的斜率也可求出反应速率数k值。
无机化学反应的机理
无机化学反应的机理无机化学反应是指由无机物质之间的相互作用而导致物质转化的过程。
了解无机化学反应的机理对于理解和掌握化学反应的本质和规律具有重要意义。
本文将以无机化学反应的机理为主题，探讨无机化学反应中的关键概念和机制。
一、反应速率与活化能在无机化学反应中，反应速率是衡量反应进行快慢的关键指标。
反应速率受到多种因素的影响，其中一个重要因素是反应物的活化能。
活化能是指反应物分子必须克服的能量障碍，才能发生有效碰撞并进行反应。
反应速率与活化能之间存在直接的关系，活化能越低，反应速率越快。
二、反应机理的探索为了揭示无机化学反应的机理，化学家们采用了多种实验方法和理论模型。
其中一种常用的方法是观察反应的速率随温度的变化关系，利用阿累尼乌斯（Arrhenius）方程可以计算活化能。
此外，化学家们还通过分析反应物和产物之间的摩尔比例关系、利用质谱仪和红外光谱仪等仪器对反应的中间体进行分析，来推断反应的细节过程。
三、无机化学反应的分类根据反应机理的不同，无机化学反应可以分为几种常见的类型。
1. 酸碱反应：酸碱反应是指酸与碱之间的中和反应，产生盐和水。
典型的酸碱反应包括盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水。
2. 氧化还原反应：氧化还原反应是指物质中的氧化剂与还原剂之间的电子转移反应。
典型的氧化还原反应是金属与非金属之间的反应，例如铁和氧气反应生成铁的氧化物。
3. 沉淀反应：沉淀反应是指溶液中的两种离子发生反应生成难溶性盐，从而形成沉淀。
一个常见的例子是铵盐与硫酸铜反应生成硫酸铵和硫酸铜沉淀。
4. 配位反应：配位反应是指配体与中心金属离子之间的反应，形成配合物。
常见的配位反应是氯化钾与六水合铜离子反应生成四水合铜离子和氯化钠。
四、反应速率与反应物浓度反应物浓度是决定反应速率的重要因素之一。
根据速率论，反应速率与反应物浓度之间存在正比关系，即反应速率随着反应物浓度的增加而增加，反之亦然。
五、催化剂的作用催化剂是一种能够改变反应速率但不参与反应的物质。
化学反应动力学基本概念
化学反应动力学基本概念化学反应动力学是研究化学反应速率与反应机理的科学分支，它探究了化学反应的速率如何受到反应物浓度、温度、压力等因素的影响。
在化学反应动力学中，有一些基本概念是我们需要了解和掌握的。
一、反应速率反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物产生的量。
一般来说，反应速率越大，反应进行得越快。
反应速率可以通过实验来测定，通常用反应物浓度的变化或生成物浓度的变化来描述。
二、反应级数反应级数是指反应速率与反应物浓度之间的关系。
一般来说，反应级数可以通过实验数据的分析得到。
当反应速率与一个反应物浓度的一次方成正比时，该反应级数为一级反应；如果反应速率与一个反应物浓度的二次方成正比时，该反应级数为二级反应；以此类推。
三、速率常数速率常数是描述化学反应速率的常量。
它是一个固定不变的值，只与反应物的性质和反应条件有关。
速率常数可以通过实验测定得到，一般用k表示。
对于一级反应，速率常数与反应物浓度成正比；对于二级反应，速率常数与反应物浓度的平方成正比。
四、反应机理反应机理是指化学反应中涉及的中间物质的生成与消耗以及它们之间的转化过程。
了解反应机理可以揭示反应中化学键的形成和断裂，以及分子之间的相互作用，对于进一步理解和控制化学反应非常重要。
五、活化能活化能是指化学反应发生所需的最低能量，也被称为反应的能垒。
当反应物分子具有足够的能量，能够克服活化能的阻碍时，化学反应就会发生。
活化能是通过实验测定或计算得到的。
六、反应速率方程反应速率方程是描述反应速率与反应物浓度之间关系的数学表达式。
反应速率方程可以由实验数据拟合得到。
一步反应的速率方程可以根据反应机理推导得到，多步反应的速率方程需要通过实验确定。
七、影响反应速率的因素影响反应速率的因素很多，包括反应物浓度、温度、压力、催化剂等。
反应物浓度增加、温度升高、压力增大或添加合适的催化剂都可以提高反应速率。
综上所述，化学反应动力学的基本概念包括反应速率、反应级数、速率常数、反应机理、活化能、反应速率方程以及影响反应速率的因素。
实验化学反应速率与活化能精品PPT课件
三、实验仪器及其使用
Байду номын сангаас
四、实验内容
浓度对化学反应速率的影响 温度对化学反应速率的影响 催化剂对化学反应速率的影响
实验注意事项：
两人一组 ，分工，不要出现忘记加的情况 。约一半组先做变 温实验；
先配好（Na2S2O3 + KNO3 +（NH4）2SO4 + KI + 淀粉）， （NH4)2S2O8最后加，加入时立即计时；
的不同时间间隔，计算得到不同初始浓度的初速度， 进而确定反应的速率方程和反应速率常数。
二、实验原理（初始速率法）
对速率方程取对数： lgv = mlgcS2O82 + nlgcI- + lgk 作图法求得m和n，代入速率方程即得k
恒定[S2O82-]，改变[ I-]，可以得到值； 恒定[ I-]，改变[S2O82-]，可以得到值； lgk = A – Ea/2.303RT，测定不同温度下的k值，作图， 由直线的斜率（等于– Ea/2.303R）可求得反应的活化 能Ea
关于活化能的解释，至少有三类意见：1.把反应物分 子转变为活化分子所需要的能量。2.活化分子所具有 的最低能量与反应物分子的平均能量之差。3.活化分 子的平均能量与反应物分子的平均能量之差。
实验八：化学反应速率与活化能
一、实验目的 二、实验原理 三、实验仪器及其使用 四、实验内容 五、相关知识以及基本操作 六、讨论题 七、课堂检查内容 八、安全事项
做变温时 ，两种溶液均在水浴中恒温5min以上再混合，混合 后反应在水浴中进行。温度的改变可以一个在不同水浴温度下 进行（高于室温10℃和高于室温20℃）。温度由自己的温度计 测量，包括水浴温度。
所有取用溶液的量筒均专用，用标签标好不要出错，所用的 100ml烧杯也按顺序标签标好；
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。
实验六皂化反应速率常数及活化能测定
~
(κ 0
−κt ) t
作图，得出二条不同斜率的直线。
2.0 25℃皂化反应
1.8
1.6
κ /(S/m) t
1.4
1.2
1.0
0.8
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
（κ -κ ）/t
0
t
图 1 25℃皂化反应的κt～(κ0 –κt)/t 图
6
1.8
35℃皂化反应
1.6
κ /(S/m) t
作图为一直线即为二级反应，由直线的斜率即可求出 k，由两个不
同温度下测得的速率常数点k (T1)，k(T2)，求出该反应的活化能。
四、实验步骤 1. 实验前准备：
（1）将电极插头插入电极插座（插头、插座上的定位销对准后，按下插头顶部即可）。接通 仪器电源，仪器处于校准状态，校准指示灯亮，让仪器预热 15 分钟。
化在稀溶液下反应就存在如下关系式：
κ 0 = A1a
（6.4）
κ ∞ = A2a
（6.5）
κ t = A1 (a - x) + A2 x
（6.6）
A1，A2是与温度、电解质性质，溶剂等因素有关的比例常数，κ0，κ∞分别为反应开始和 终了时溶液的总电导率。κt为时间t时溶液的总电导率。由(6.4)，(6.5)，(6.6)三式可得：
由图 1 中 35℃的直线，得出方程：Y＝2.83X＋0.98
斜率＝2.83 斜率＝ 1 求出图解值 k2＝35.34 L/(mol·min) ak
由截距＝0.98 κ∞ ＝0.98 s/m （西门子/米）
讨论实验误差。
文献参考值：k（298.2K）=（6.00）L/(mol·min)
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实验报告：化学反应速率及活化能的测定一、实验目的：1.了解化学反应速率的概念和计算方法；2.学习如何通过实验测定化学反应速率；3.探究反应速率与温度的关系，并计算反应的活化能。
二、实验原理：1.化学反应速率的定义：反应物消失或生成物增加的速率；2.反应速率计算公式：速率=ΔC/Δt，其中ΔC为反应物浓度的变化量，Δt为时间的变化量；3.反应速率与温度的关系：温度升高，分子热运动加剧，碰撞频率增加，反应速率增大；4.反应速率常用的测定方法：色深法、体积法、重量法等；5. 化学反应活化能的计算公式：ln(k2/k1) = (Ea/R)(1/T1 - 1/T2)，其中k1和k2分别为不同温度下的反应速率常数，Ea为反应的活化能，R为气体常数，T1和T2为两个温度。
三、实验步骤：1.实验准备：准备好所需的实验器材和试剂；2.实验装置：将试剂A和试剂B加入反应瓶中，用搅拌器搅拌均匀；3.实验测定：使用色深法，分别在不同温度下，每隔一段时间取出一定量的反应液，通过比色计测定其吸光度；4.数据处理：根据吸光度与时间的关系，计算出反应速率，绘制速率-时间曲线；5.计算活化能：根据实验数据，利用计算公式计算出反应的活化能。
四、实验结果：1.不同温度下反应速率的测定结果如下表所示：温度（℃）时间（s）反应速率（ΔC/Δt）25100.0530100.0735100.1040100.15（插入速率-时间曲线图）根据曲线可知，随着温度的升高，反应速率不断增大。
3.活化能的计算结果如下表所示：温度1（K）温度2（K） k1 k2 活化能（J/mol）2983030.050.07200五、实验讨论：1.实验结果表明，随着温度的升高，反应速率增大，说明温度对反应速率有显著影响；2. 根据活化能的计算结果，活化能为200 J/mol，说明该反应的活化能较高；3.实验中使用的色深法测定反应速率，该方法简单易行，但需要注意控制实验条件的一致性，以保证实验结果的准确性。
化学动力学的活化能
化学动力学的活化能活化能是化学反应进行所必须克服的能垒，是反应开始前所需的能量。
它是判断反应速率快慢的关键因素之一。
本文将介绍化学动力学的活化能以及其在化学反应中的重要性。
一、什么是活化能？在一个化学反应中，反应物分子在碰撞时必须具备一定的能量才能克服各种能垒，使得反应能够进行下去。
这个能量差就是活化能。
换言之，活化能是指化学反应中反应物参与反应所需的最低能量。
二、活化能的影响因素1. 温度：活化能随温度的升高而降低。
温度升高会使得分子的平均动能增加，从而提供更多的分子具备克服能垒所需的能量。
2. 反应物浓度：反应物浓度的增加会增加分子之间的碰撞频率，从而增加了克服能垒所需的碰撞机会。
这会降低活化能。
3. 催化剂：催化剂可以提供一个不同的反应路径，使得能垒降低，从而降低活化能。
催化剂本身在反应中不消耗，可以循环使用。
三、活化能与反应速率的关系活化能与反应速率之间是一个反比关系。
活化能越高，分子克服能垒的难度越大，反应速率越慢。
反之，活化能越低，分子克服能垒的难度越小，反应速率越快。
四、活化能的计算活化能可以通过实验数据来计算。
在实验中，通过确定反应的速率常数与不同温度下的速率常数之间的关系，可以利用阿伦尼乌斯方程来计算反应的活化能。
五、活化能在化学反应中的重要性1. 反应速率：活化能决定了反应的速率，提高活化能可以加速反应。
由于活化能与分子碰撞的能力有关，因此降低活化能可以增加反应的速率。
2. 控制反应：活化能可以通过温度、浓度和催化剂等手段来进行调控。
在化学反应中，我们可以通过调节这些参数来控制反应的速率以及反应的方向。
3. 工业应用：许多工业反应需要高温、高压等条件才能进行，这是因为活化能较高。
通过研究活化能，可以优化反应条件，提高反应效率，降低生产成本。
六、总结活化能是化学反应进行所必须克服的能垒，它决定了反应的速率以及控制反应进行的条件。
了解活化能对我们理解和研究化学反应具有重要意义。
通过调控活化能，我们可以加速反应速率，控制反应的进行，并优化工业反应条件。
化学反应速度反应级数和活化能的测定
化学反应速度、反应级数和活化能的测定一、实验目的（1）了解浓度、温度和催化剂对反应速度的影响。
（2）测定过二硫酸铵与碘化钾反应的平均反应速度、反应级数和活化能。
二、预习与思考（1）预习化学反应速度理论以及浓度、温度和催化剂对反应速度的影响等有关内容。
（2）思考下列问题：①在向KI 、淀粉和Na 2S 2O 3混合溶液中加入(NH 4)2S 2O 8时，为什么必须越快越好？ ②在加入(NH 4)2S 2O 8 时，先计时后搅拌或者先搅拌后计时，对实验结果有什么影响？三、基本原理在水溶液中，过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应，即(NH 4)2S 2O 8+3KI====(NH 4)2SO 4+K 2SO 4+KI 3反应的离子议程式为--+I O S 3282====--+3242I SO （1）该反应的平均反应速度与反应物物质的量的浓度的关系可用下式表示n m I c O S kc tO S c )()()(282282---∙≈∆∆-=υ式中，)(282-∆O S c 为-282O S 在t ∆时间内物质的量浓度的改变值；)(282-O S c 、n I c )(-分别为两种离子初始物质的量浓度（mol·L -1）；k 为反应速度常数；m 和n 为反应级数。
为了能够测定)(282-∆O S c ，在混合(NH 4)2S 2O 8和KI 溶液时，同时加入一定体积的已知浓度的Na 2S 2O 3溶液和作为指示剂的淀粉溶液，这样在反应（1）进行的同时，也进行如下的反应--+32322I O S ====--+I O S 3262 （2）反应（2）进行得非常快，几乎瞬间完成，而反应（1）却慢得多，所以由反应（1）生成的-3I 立即与-232O S 作用生成无色的-262O S 和-I 。
因此，在反应开始阶段，看不到碘与淀粉作用而产生的特有的蓝色，但是一旦Na 2S 2O 3耗尽，反应（1）继续生成的微量的-3I 立即使淀粉溶液显示蓝色。
实验六 化学反应速率和活化能的测定
实验六化学反应速率和活化能的测定——Chemlab软件模拟一、实验目的1、了解虚拟化学实验室Corel Chemlab软件的功能和使用。
2、模拟氧化-还原反应过程，推导反应速率方程并计算反应的活化能，研究浓度和温度对化学反应速率的影响。
二、实验原理Corel ChemLab是一款免费软件，在化学实验中主要有以下功能：（1）提供30多个预设实验；（2）提供化学活动课的基本实验和气体实验平台；（3）可做自主设计性、探究性的实验；（4）提供常见化学分子的三维演示；（5）提供各化学元素的基本信息。
双击Corel ChemLab可执行文件图标，进入Corel ChemLab虚拟化学实验室界面，图1为实验室界面，包含以下主要内容：图1 Corel ChemLab实验界面（1）实验操作台。
中间是实验操作台，台上有烧杯、酸度计、滴定管和水龙头；台下面有四个实验柜，里面放有备用烧杯和一些化学药品。
当鼠标移动到这些器具上，指针变成手形状时，点击便可使用它们。
使用烧杯时，右键点击烧杯会出现一个菜单，上面有“装料”、“显示体积”、“快流”或“慢流”等操作，可装入溶液、显示溶液体积和控制溶液的倒出速度。
（2）壁橱。
右后方墙壁上有一个四层壁橱，从上向下依次放有电炉和电子称；实验指导书、防护眼镜和滴管；五瓶酸碱指示剂，分别是酚酞，百里酚蓝，甲基橙，甲基紫和溴酚蓝；放射物检测仪。
用鼠标点击或者拖拽可以使用它们或者将它们移动到实验台上。
（3）其他内容。
墙壁上还有温度计和元素周期表；地上有废液回收瓶和冰浴槽；最左边有“退出”按钮，最右边有“菜单”按钮和“气体实验室”按钮。
用鼠标点击就起作用，操作非常方便。
化学动力学主要研究化学反应的速率，研究反应条件（例如浓度、压力、温度、催化剂等）与反应速率的关系，揭示反应机理，是化学学科的重要组成。
动力学实验需要严格监测反应时间和反应过程，由于观察反应终点和手动计时的误差较大，实验结果不理想。
实验六--化学反应速率与活化能
实验六 化学反应速率与活化能【实验目的】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速率，并计算反应级数、反应速率常数和反应的活化能。
3.测定不同温度下的速率常数并计算反应的活化能；4.学习数据处理的一般方法及作图法。
【实验原理】对反应： 反应速率表示一段时间内的浓度变化即为平均反应速率。
在水溶液中过二硫酸铵和碘化钾发生如下反应：其反应的微分速率方程可表示为：①S2O8 2 - +3 I - ==2 SO4 2- + I3 - (慢) (1)S 2O 82 -+3 I -==2 SO 42-+ I 3- (慢)(1)pDqC bB aA +→+tp ct q c t b c t a c r Dd d d d d d d d C B A ==-=-=nI m OS c kc r --=282m+n=反应级数近似地用平均速率代替初速率：2S2O3 2- + I3 - = S4 O6 2- + 3I - (快) ②加入一定体积已知浓度的Na2S2O3 溶液和淀粉溶液，在反应〔1〕进行的同时由①②式可得：蓝色出现〔淀粉与过量碘反应〕标志着S2O3 2-全部耗尽，由S2O3 2-浓度的改变量可以得到S2O8 2 - 浓度的改变量。
因此两边取对数，得lgr= mlg[s2o82-] + nlg[I-] + lgk[ I-]不变，lgr对lg[s2o82-] 作图，可得一直线，斜率即为m.同样，保持[s2o82-] 不变，作图可计算n，从而可得反应级数。
通过m和n以及速率计算公式，可以得到速率常数k.利用阿仑尼乌斯方程：求得不同温度下的k，以lgk对1/T作图，可以计算反应活化能。
1. 量筒的作用2. 秒表的使用3. 作图方法【基本操作】实验用品：仪器:烧杯、大试管、量筒、秒表、温度计···L-1〕Cu(NO3)2〔0.02mol.L-1〕，KNO3〔0.20mol.L-1〕(NH4)2SO4〔0.20mol.L-1〕，材料：冰【实验内容】1、浓度对化学反应速率的影响用同样方法按表1的用量进行编号I、II、III、V、等的实验。
化学反应速率及活化能的测定
曲线的具体画法: 先用笔轻轻地按代表点的变化趋势，手描一条曲线，然后再用曲线板逐段凑合手描曲线，作出光滑的曲线
图作好后，要写上图的名称，注明坐标轴代表的量的名称、所用单位、数值大小以及主要的测量条件
作图法
数据记录及处理
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
反应温度/℃
试剂的用量/ml
0.20mol/LK2S2O8溶液
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 当S2O32-消耗完以后，淀粉遇I3-显示蓝色。所以溶液中出现蓝色后，只是表示(2)式停止，(1)式可能仍在反应
S2O82- + 3I- = 2SO42- + I3- ……(1)
2S2O32- + I3- = S4O62- + 3I- ……(2)
比较序号Ⅰ、Ⅵ的反应速率大小
注意
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
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？
思考题1
思考题2
实验原理
速率常数
反应级数
[I-] 恒定
[S2O82-] 恒定
斜率=m
斜率=n
m=n=1
反应速率 方程式：
求反应速率：
m=n=1
求活化能：
Ea=-2.303R×(斜率)
lgk
T影响k！
活化能
斜率
纵坐标
横坐标
移取一定体积液体:
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、实验目的1、了解浓度、温度和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、速率常数和活化能。
3、掌握通过实验数据作图和计算来分析化学反应动力学参数的方法。
二、实验原理在水溶液中，过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应：（NH₄)₂S₂O₈＋ 3KI ＝（NH₄)₂SO₄＋ K₂SO₄＋ I₃＋2NH₄I这个反应的速率可以通过测定在一定时间内生成的碘与淀粉作用显蓝色所需的时间来确定。
在保持溶液总体积不变的条件下，改变反应物的浓度，测定不同浓度下反应所需的时间，从而计算出反应速率。
根据反应速率方程：v ＝ k （NH₄)₂S₂O₈＾m KI ＾n ，通过一系列实验数据，可以分别确定 m 和 n 的值，即反应对过二硫酸铵和碘化钾的反应级数。
反应速率常数 k 可以通过不同浓度下的反应速率计算得出。
通过测定不同温度下的反应速率常数，可以利用阿仑尼乌斯公式计算反应的活化能 Ea：k ＝ A e^（Ea/RT)其中，A 为指前因子，R 为气体常数，T 为绝对温度。
三、实验仪器与试剂1、仪器秒表温度计恒温水浴槽烧杯（50ml、100ml）玻璃棒量筒（10ml、25ml）2、试剂020mol/L （NH₄)₂S₂O₈溶液020mol/L KI 溶液001mol/L Na₂S₂O₃溶液02%淀粉溶液020mol/L KNO₃溶液020mol/L （NH₄)₂SO₄溶液四、实验步骤1、浓度对反应速率的影响在室温下，向四个 50ml 烧杯中分别加入 5ml 020mol/L KI 溶液、5ml 001mol/L Na₂S₂O₃溶液和 1ml 02%淀粉溶液，混合均匀。
再分别向四个烧杯中依次加入 5ml 020mol/L （NH₄)₂S₂O₈溶液（用量筒准确量取）、25ml 020mol/L （NH₄)₂S₂O₈溶液和 25ml 蒸馏水、10ml 020mol/L （NH₄)₂S₂O₈溶液和 40ml 蒸馏水、0ml020mol/L （NH₄)₂S₂O₈溶液和 50ml 蒸馏水。
化学反应速率及活化能的测定
17
下周实验
p.227 三氯化六氨合钴（Ⅲ） 的合成
18
12
作图法
• 曲线的具体画法: 先用笔轻轻地按代表点 的变化趋势，手描一条曲线，然后再用曲 线板逐段凑合手描曲线，作出光滑的曲线 • 图作好后，要写上图的名称，注明坐标轴 代表的量的名称、所用单位、数值大小以 及主要的测量条件
13
数据记录及处理
实验序号 反应温度/℃ 0.20mol/LK2S2O8溶液 0.20mol/L KI溶液 试剂的用量/ml 0.010mol/LNa2S2O3溶液 0.2%淀粉溶液 0.20mol/L(NH4)2SO4溶液 反应的起始浓 度/M K2S2O8 KI 10 5 常温 10 8 4 0 10 8 4 5 2.5 10 8 4 7.5 10 10 8 4 0 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 高 10℃ 10 10 8 0 Ⅵ 10 10 8 4 0 Ⅶ
作图法
• 一般以主变量作横轴，应变量作纵轴 • 坐标轴比例选择的原则: • 首先图上的最小分度与仪器的最小分度一致，要 能表示出全部有效数字 • 其次是要方便易读，例如用1 cm (即一大格)表示1， 2，5这样的数比较好，而表示3，7等数字则不好 • 还要考虑充分利用图纸，不一定所有的图均要把 坐标原点作为0，可根据所作的图来确定
纵坐标 斜率 横坐标
Ea=-2.303R×(斜率)
5
基本操作
量筒（量杯）:粗略量取 移液管：无分刻度 移液管:准确移取 吸量管：有分刻度 滴定管: 接近！
移取1.60mL液 体时选用体积接 近的2mL吸管
6
移取一定 体积液体:
基本操作
洗涤 润洗 洗液 自来水 蒸馏水
《化学反应级数、反应速率及活化能的确定》完整实验报告
化学反应级数、速率常数和活化能的确定一、实验目的1．了解浓度、温度和催化剂对反应速率的影响。
2．学习测定过二硫酸铵与碘化钾反应的反应速率。
3．利用实验数据计算反应级数、反应速率常数和反应的活化能。
二、实验原理在水溶液中，过二硫酸铵((NH 4)2S 2O 8)和碘化钾(KI)发生如下反应：−−−−+→+32428223I SO I O S根据速率方程，该反应的反应速率可表示为：nIm O S c kc v −−=282式中，v 是反应的瞬时速率。
若、是初始浓度，则v 表示反应的初始速率(v −282O S c −I c 0)。
k 是反应速率常数，m 与n 之和是反应级数。
实验能测定的速率是在一段时间间隔(Δt )内反应的平均速率v 。
如果在Δt 时间内浓度的改变为，则平均速率：−282O S −Δ282O S c tc v O S ΔΔ−=−282在本实验中，Δt 时间内反应物浓度变化很小，可近似地用平均速率代替初始速率：tc ckcv O S n I m O S ΔΔ−≈=−−−2822820为了得到在Δt 时间内浓度的改变值−282O S −Δ282O S c ，需要在混合(NH 4)2S 2O 8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，这样在反应(1)进行的同时还伴随着下面的反应：−−−−+→+I O S I O S 322643232反应(2)进行得非常快，几乎是瞬间完成，而反应(1)却慢得多。
因此，由反应(1)生成的立即与反应，生成无色的和−3I −232O S −264O S −I 。
所以在反应的开始阶段看不到碘与淀粉反应所呈现的特有蓝色。
但是一旦Na 2S 2O 3耗尽，反应(1)后续生成的就与淀粉反应而使溶液呈现蓝色。
−3I从开始反应到溶液呈现蓝色，标志着已耗尽，所以这段时间Δt 内，浓度的改变值，实际上就是Na −232O S −232O S −Δ232O S c 2S 2O 3的起始浓度。
化学反应速率和活化能
实验一化学反应速率和活化能一、实验目的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速率，并计算反应级数、反应速率常数和反应的活化能。
二、知识介绍我们学习化学是离不开探讨化学反应的。
那么我们探讨化学反应应该从哪些方面入手呢？特别是应用在生产实践时，我们主要从两个方面来探讨化学反应：a.化学反应进行的方向和能够达到的最大限度以及外界条件对平衡的影响，该问题是——热力学问题；b.化学反应进行的速率和化学反应的机理，该问题是——动力学问题。
我们今天的实验就是解决第二个问题。
1.化学反应速率一个化学反应开始后，随着反应时间的增加，反应物的量不断降低，生成物的量不断增加。
化学反应速率的大小就是用这两个变化的量来表示。
在一定条件下，单位时间内，单位体积中反应物或生成物的量的变化来表示反应速率，亦即采用反应物浓度或生成物浓度的变化速率来表示反应速率。
反应速率用符号v表示，单位是mol/L·s、mol/L·min、mol/L·h。
2.化学反应速率的表示方法在具体表示反应速率时，可选择参与反应的任一物质(反应物或生成物)，但一定要注明。
aA + bB →cCv(A)=－△c(A)/△t v(B)=－△c(B)/△t v(C)=△c(C)/△t式中△t表示时间间隔，△c(A)、△c(B)和△c(C)分别表示在△t期间内反应物以及生成物的浓度变化。
当用反应物浓度变化表示反应速率时，由于其浓度变化为负值（随着反应进行，反应物在不断被消耗），为使速率为正值，在浓度变化前加负号。
此处的v是单位体积内反应进度随时间的变化率，即瞬时速率。
3.化学反应速率理论反应速率理论对研究化学反应速率的快慢及其影响因素是十分重要的。
分子碰撞理论和过渡状态理论是其中两种重要的理论。
⑴分子碰撞理论a.分子碰撞理论的要点首先认为反应物分子必须相互碰撞才能发生反应。
b.有效碰撞和活化能分子间发生反应的碰撞叫做有效碰撞（这是反应的必要条件）。
化学反应中的活化能计算方法
化学反应中的活化能计算方法化学反应是化学中一个基本的研究领域，它是指原子、离子或分子之间发生的化学变化。
在化学反应中，能量变化是一个重要的参数，而活化能就是化学反应中的一个关键能量参数。
本文将介绍几种常见的化学反应中活化能的计算方法。
一、反应速率与活化能反应速率是反应物浓度随时间的变化率，很多化学反应都需要一定的能量才能发生，这个能量就是活化能。
化学反应中的活化能指的是反应初态与活化态之间的能垒高度，也就是反应物必须克服的能量。
只有当反应物得到充分的能量，才能跨越这个能量垒并转化为产品，这个过程是一个能量瞬间释放的过程，反应速度非常快。
二、活化能的单位活化能一般使用焦耳（J）或千焦（kJ）作为单位，也有使用化学家德国物理学家阿佛加多罗58岁生日纪念日（avogadro'sconstant）作为单位的，即J/mol。
在实际计算中，我们需要根据具体情况来选择适合的单位。
三、Arrhenius方程Arrhenius方程是描述反应速率与温度变化之间关系的经典方程式，其公式为：{k}={A}e^{-\frac{E_a}{RT}}其中，k是反应速率常数，A是指迈向反应的离子或分子的碰撞和离化的常数，Ea是化学反应活化能，R是气体常数，而T是绝对温度。
这个方程告诉我们，反应速率与活化能成指数函数关系，也就是说，如果我们知道了反应速率与温度之间的关系，则可以通过拟合Arrhenius方程来求出反应中的活化能值。
四、过渡态理论在实际情况中，很难测量出反应活化能值，因为它通常太小。
过渡态理论提供了一种更为有效的解决方案，它指出反应物在转化为产品时，需要依赖于一个从反应物到产物之间的高能特殊状态-过渡态。
因此，过渡态理论认为，反应物与产品之间的转换是通过过渡态实现的，这个转换过程中需要消耗能量，其能量与活化能息息相关。
过渡态理论通过绘制能量表面图来描述化学反应过程，其中我们可以看到反应物它们之间的化学键在反应过程中如何断裂，并形成新的化学键作为产物。
化学反应的活化能
化学反应的活化能活化能是指化学反应进行所需克服的能量障碍，是控制化学反应速率的因素之一。
本文将探讨化学反应的活化能以及活化能对反应速率的影响。
一、活化能的概念在化学反应中，反应物由高能态转变为低能态，需要克服一定的能量障碍，这个能量障碍称为活化能。
活化能可以理解为反应物分子在反应过程中达到临界状态所需的最小能量。
活化能的大小决定了反应的速率，活化能越低，反应速率越快；活化能越高，反应速率越慢。
二、影响活化能的因素1. 温度：温度的升高可以增加粒子运动的能量和频率，进而增加活化能。
这是因为温度的升高使得反应物分子运动更加剧烈，碰撞频率增加，有利于克服活化能。
2. 反应物浓度：反应物浓度的增加可以增加反应物分子间的碰撞频率，从而增加活化能。
反应物浓度的增加使得反应物分子的碰撞效率提高，有利于反应物间键合的破坏和新键的形成。
3. 催化剂：催化剂可以降低反应的活化能，提供一个更低的反应路径，使得反应更容易进行。
催化剂通过提供一个新的反应途径来降低反应的能垒，加速反应速率。
三、活化能与反应速率的关系反应速率与活化能呈倒数关系，即活化能越高，反应速率越低；活化能越低，反应速率越高。
通过降低活化能可以提高反应速率，使反应更快进行。
四、活化能的测定方法实验上可以通过测定反应速率与温度的关系，利用阿累尼乌斯方程可以确定活化能的值。
另外，还可以通过实验观察起始态和终止态的能量差来计算活化能。
五、应用与意义对活化能的研究有助于理解和调控化学反应的速率。
通过控制活化能可以加快或者减慢化学反应的进行，有助于合成新材料、制备新药物、改进工业生产等方面。
活化能的研究也对环境保护、能源转化等问题具有重要意义。
六、总结活化能决定了化学反应的速率，通过降低活化能可以加快反应速率。
温度、反应物浓度和催化剂是影响活化能的重要因素。
对活化能的研究对于提高化学反应的效率、改进工业生产以及解决环境和能源问题具有深远的意义。
通过对化学反应的活化能的探讨，我们了解了其概念、影响因素、与反应速率的关系以及测定方法和应用意义。
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实验六 化学反应速率与活化能
【实验目的】
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速率，并计算反应级数、反应速率常数和反应的活化能。
3.测定不同温度下的速率常数并计算反应的活化能；
4.学习数据处理的一般方法及作图法。
【实验原理】
对反应： 反应速率表示
一段时间内的浓度变化即为平均反应速率。
在水溶液中过二硫酸铵和碘化钾发生如下反应：
其反应的微分速率方程可表示为： ①S2O8 2 - +3 I - ==2 SO4 2- + I3 - (慢) (1)
S 2O 8
2 -
+3 I -
==2 SO 4
2-
+ I 3
- (慢)
(1)
pD
qC bB aA +→+t
p c
t q c t b c t a c r D
d d d d d d d d C B A ==-=-=n
I m O
S c kc r -
-=28
2
m+n=反应级数
近似地用平均速率代替初速率：
2S2O3 2- + I3 - = S4 O6 2- + 3I - (快) ②
加入一定体积已知浓度的Na2S2O3 溶液和淀粉溶液，在反应（1）进行的同时
由①②式可得：
蓝色出现（淀粉与过量碘反应）标志着S2O3 2-全部耗尽，由S2O3 2-浓度的改变量可以得到S2O8 2 - 浓度的改变量。
因此两边取对数，得lgr= mlg[s2o82-] + nlg[I-] + lgk
[ I-]不变，lgr对lg[s2o82-] 作图，可得一直线，斜率即为m.
同样，保持[s2o82-] 不变，作图可计算n，从而可得反应级数。
通过m和n以及速率计算公式，可以得到速率常数k.
利用阿仑尼乌斯方程：
求得不同温度下的k，以lgk对1/T作图，可以计算反应活化能。
1. 量筒的作用
2. 秒表的使用
3. 作图方法
【基本操作】
实验用品：
仪器:烧杯、大试管、量筒、秒表、温度计
液体药品：KI（0.20mol·L-1），Na2S2O3（0.010mol·L-1 ）淀粉溶液（0.4%），（NH4）2S2O8（0.20mol·L-1）Cu(NO3)2（0.02mol.L-1），KNO3（0.20mol.L-1）(NH4)2SO4（0.20mol.L-1），
材料：冰
【实验内容】
1、浓度对化学反应速率的影响
用同样方法按表1的用量进行编号I、II、III、V、等的实验。
20.0mL 0.20mol·L-1 KI溶液8.0mL 0.010mol.L-1 Na2S2O3溶液 4.0mL 0.2%淀粉溶液20.0mL 0.20mol·L-1 （NH4）2S2O8 溶液
混合均匀立即计时不断搅动迅速
①加20.0mL 0.20mol·dm-3 KI溶液
②加8.0mL 0.010mol·dm-3 Na2S2O3溶液
③加2.0mL 0.2%淀粉溶液
④混合均匀
⑤20.0mL 0.20mol·dm-3（NH4）2S2O8溶液迅速倒入上述混合液中
⑥同时启动秒表，并不断搅动
⑦当溶液刚出现蓝色时，立即按停秒表记录反应时间和温度
表5-1 浓度对反应速率的影响室温：
2、温度对化学反应速率的影响
①KI（10.0 mL）、Na2S2O3（8.0mL）、KNO3（10.0mL ）、淀粉溶液（4.0 mL）混合于大烧杯(按表1实验VI中的药品用量混合)
②取20.0mL (NH4)2S2O8于小烧杯
③大、小烧杯同时冰水浴，至低于室温10℃时迅速混合、计时并不断搅拌。
④当溶液刚出现蓝色时，记录反应时间。
（此实验编号记为VI。
）同样方法在热水中进行高于室温10℃的实验。
此实验编号记为VII将此两次实验数据VI、VII和实验IV的数据记入表2中进行比较。
表5-2 温度对化学反应速率的影响
3、催化剂对化学反应速率的影响
①KI（10.0 mL）、Na2S2O3（8.0mL）、
KNO3（10.0mL ）、淀粉溶液（4.0 mL）
混合于150mL烧杯(按表1实验VI中的药品用量混合)
②加入2滴Cu(NO3)2溶液，搅匀
③迅速加入过二硫酸铵溶液，搅动、计时
④与表5-1中实验VI 的反应速率定性地比较，结论：
按表1实验IV的用量
四、数据记录及处理
1、 反应级数和反应速率常数的计算
2、反应活化能的计算
注意：（1）两人一组，分工协作，注意量筒编号。
（2）不同温度测定，采用冰水浴或热水浴控制温度，加入过硫酸铵前先搅拌至热平衡。
（3）不同温度温差一般控制在10℃，高温不要超过30 ℃ （4）注意记录温度
（5）使用作图纸画图，有条件的可以使用计算作图。
【 附注】
本实验对试剂有一定的要求。
碘化钾溶液应为无色透明溶液，不宜使用有碘析出的浅黄色溶液。
过二硫酸铵溶液要新配制的，因为时间长了过二硫酸铵易分解。
如所配制过二硫酸铵溶液的pH 小于3，说明该试剂已有分解，不适合本实验使用。
所用试剂中如混有少量Cu2+、
lg r=m lg c S 2
O 8
2 -
+ n lg c I - +lg k
RT
E A k a
30.2lg -
=
Fe3+等杂质，对反应会有催化作用，必要时需滴入几滴0.10mol·L EDTA溶液。
在做温度对化学反应速率影响的实验时，如室温低于10℃，可将温度条件改为室温、高于室温10℃、高于室温20℃三种情况进行。
【实验改进的参考】
(1)若提前配制Na2S2O3,可加少量Na2CO3作稳定剂。
(2)反应中的搅拌速度对反应时间也有影响,搅拌的越快,反应时间越短。
同一组实验,要用同一种速度搅拌。
(3)为使实验测得的数值更准确，（NH4）2S2O8必须最后加入，且要一次性快速加入。
微型实验：
实验用的微型仪器
5ml(6孔)井穴板(2块)：具有烧杯，试管，点滴板，试剂储瓶的一些功能，在这里主要用其代替100ml烧杯,作反应容器用。
多用滴管：具有储液,滴液和定量移取液的功能, 用于盛装和量取KI、Na2S2O3、淀粉溶液、KNO3、(NH4)2SO4、(NH4)2S2O8等溶液。
玻璃毛细管:作搅拌用(若无时也可用牙签代替）
试剂用量为文献上常量的1/10。