基础化学实验：化学反应速率与活化能的测定.ppt

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基础化学实验五基础化学实验五25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验2 1. 掌握浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响掌握浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响 2. 通过化学反应速率的测定，计算反应的级数及活通过化学反应速率的测定，计算反应的级数及活化能 一、实验目的一、实验目的25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验3 在水溶液中在水溶液中 氧化氧化KI的反应如下：的反应如下： 或或 其反应的平均速率可以表示为：其反应的平均速率可以表示为： 二、实验原理二、实验原理反应慢反应慢25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验4 反应快反应快25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验5 此反应当温度此反应当温度T一定时（一定时（k恒定），如果恒定），如果 不不变，则：变，则： 呈线性关系，直线斜率即为级数呈线性关系，直线斜率即为级数 。

25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验6 同理，当温度同理，当温度T一定时（一定时（k恒定），如果恒定），如果 不变，不变，则：则： 呈线性关系呈线性关系, 直线斜率即为级数直线斜率即为级数 25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验7 25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验8 对于指定的反应，对于指定的反应， 根据根据Arrhenius定律，反应的速定律，反应的速率只与温度有关关系式如下：率只与温度有关关系式如下： 呈线性关系，直线的斜率呈线性关系，直线的斜率(Slope)为为 ,由此可求得反应的活化能由此可求得反应的活化能Ea25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验9 25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验10 反应的速率除与温度、浓度有关外，还与催化剂有反应的速率除与温度、浓度有关外，还与催化剂有关。

关 不加催化剂时不加催化剂时 加入催化剂时加入催化剂时 25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验11 催化剂对化学反应的影响，是因其改变了反应的途催化剂对化学反应的影响，是因其改变了反应的途径，改变途径后的反应的活化能比加催化剂前的反应的径，改变途径后的反应的活化能比加催化剂前的反应的活化能低，净结果相当于降低了反应的活化能活化能低，净结果相当于降低了反应的活化能 本实验中，催化剂本实验中，催化剂Cu(NO3)2的浓度大小对反应速率的浓度大小对反应速率也有影响也有影响25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验12 1. 仪器：仪器：指型反应管，吸量管（指型反应管，吸量管（10mL），温度计，），温度计，秒表秒表 2. 试剂试剂：：(NH4)2S2O8 （（ 0.20mol·L-1）；）； KI；；Na2S2O3（（ 0.01mol·L-1）；）； 淀粉（淀粉（ 2.0g·L-1）；）； KNO3（（ 0.20mol·L-1）；）； (NH4)2SO4（（ 0.20mol·L-1）；）； Cu(NO3)2（（ 0.20mol·L-1）。

三、仪器、器材与试剂三、仪器、器材与试剂25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验13 指形试管内试液的加入：指形试管内试液的加入： 四、实验步骤四、实验步骤 (NH4)2S2O8（（0.20mol·L-1））KI（（0.20mol·L-1））Na2S2O3（（0.010 mol·L-1））淀粉（淀粉（2g·L-1））KNO3 （（0.20mol·L-1）） (NH4)2SO4（（0.20mol·L-1））先加入先加入后加入后加入25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验14 （一）浓度对化学反应速率的影响（一）浓度对化学反应速率的影响表表1. 反应试液用量反应试液用量 表表1 试液混合后总体积为试液混合后总体积为 32mL，各试液浓度应进行换算各试液浓度应进行换算实验序号实验序号123450.20mol·L-1 KI10.010.010.05.02.50.010 mol·L-1 Na2S2O38.08.08.08.08.02g·L-1 淀粉淀粉4.04.04.04.04.00.20mol·L-1 KNO30005.07.50.20mol·L-1 (NH4)2SO405.07.5000.20mol·L-1 (NH4)2S2O810.05.02.510.010.025 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验15表表2. 反应液中各反应物的浓度的影响反应液中各反应物的浓度的影响 通过表通过表2 的实验数据可计算出反应的平均速率。

根的实验数据可计算出反应的平均速率根据据1~3组的数据作出组的数据作出 曲线 实验序号实验序号12345KI （（ mol·L-1 ））0.0625 0.0625 0.0625 0.03125 0.01562Na2S2O3 （（ mol·L-1 ））0.0025 0.0025 0.0025 0.00250.0025淀粉（淀粉（ g·L-1 ））0.250.250.250.250.25KNO3 （（ mol·L-1 ））0000.03125 0.04688 (NH4)2SO4 （（ mol·L-1 ））00.03125 0.0468800 (NH4)2S2O8 （（ mol·L-1 ））0.0625 0.03125 0.01562 0.06250.062525 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验16 25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验17表表3. 浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响 通过表通过表3 的实验数据可计算出反应的平均速率。

根的实验数据可计算出反应的平均速率根据据1、、4、、5组的数据作出组的数据作出 曲线实验序号实验序号12345KI （（ mol·L-1 ））0.0625 0.0625 0.0625 0.03125 0.01562Na2S2O3 （（ mol·L-1 ））0.0025 0.0025 0.0025 0.00250.0025淀粉（淀粉（ g·L-1 ））0.250.250.250.250.25KNO3 （（ mol·L-1 ））0000.03125 0.04688 (NH4)2SO4 （（ mol·L-1 ））00.03125 0.0468800 (NH4)2S2O8 （（ mol·L-1 ））0.0625 0.03125 0.01562 0.06250.062525 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验18 25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验19表表4. 浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响 实验序号实验序号12345KI（（mol·L-1））0.06250.06250.06250.031250.01562 Na2S2O3 （（mol·L-1））0.00250.00250.00250.00250.0025淀粉（淀粉（g·L-1 ））0.250.250.250.250.25KNO3 （（mol·L-1））0000.031250.04688 (NH4)2SO4 （（mol·L-1））00.031250.0468800 (NH4)2S2O8 （（mol·L-1））0.06250.031250.015620.06250.0625 tln lnc{(NH4)2S2O8或或KI}25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验20 （二）温度对反应速率的影响（二）温度对反应速率的影响表表5. 温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响 实验序号与温度（实验序号与温度（℃））4. 室温（已做）室温（已做）6. 室温室温+10 ℃7. 室温室温+20 ℃ KI（（mol·L-1））0.031250.031250.03125Na2S2O3 （（mol·L-1））0.00250.00250.0025淀粉（淀粉（g·L-1））0.250.250.25 KNO3 （（mol·L-1））0.031250.031250.03125(NH4)2SO4 （（mol·L-1））000(NH4)2S2O8 （（mol·L-1））0.06250.06250.0625反应速率反应速率v速率常数速率常数k25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验21 求出三个温度下的速率常数求出三个温度下的速率常数k1、、k2、、k3。

25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验22 25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验23 根据根据 ，作出，作出 曲线图，由曲线图，由斜率求出活化能斜率求出活化能 25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验24 （三）催化剂对反应速率的影响（三）催化剂对反应速率的影响表表6. 催化剂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序号实验序号1. 无催化剂（已做）无催化剂（已做）8. 有催化剂有催化剂0.20mol·L-1 KI10.010.00.010 mol·L-1 Na2S2O38.08.02g·L-1 淀粉淀粉4.04.00.20mol·L-1 KNO3000.20mol·L-1 (NH4)2SO405.00.20mol·L-1 (NH4)2S2O810.05.0Cu(NO3)2 0.02mol·L-1 02滴滴25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验25 注意事项：注意事项： 1. 室温下摇动指形试管时，握住试管口胶塞处，不室温下摇动指形试管时，握住试管口胶塞处，不握试管过多。

握试管过多 2. 计时准确到计时准确到0.02秒 3. 本实验活化能资料值约本实验活化能资料值约51.8kJ·mol-1学生实验值学生实验值在在40kJ·mol-1～～70kJ·mol-1范围内，其他方面不存在问题范围内，其他方面不存在问题时可满分时可满分25 九月九月 2024基础化学实验基础化学实验26 下次试验内容：邻二氮菲吸光光度法测定铁下次试验内容：邻二氮菲吸光光度法测定铁含量实验地点：含量实验地点： 基础化学实验室基础化学实验室 3 。