文档介绍：化学反应速率与活化能-数据的表达与处理一、、温度与催化剂对化学反应速率的影响。,并计算反应级数、反应速率常数及反应的活化能。二、实验原理在水溶液中,(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)和KI发生以下反应:S2O82-+3I-=2SO42-+I3- (1)这个反应的平均反应速率可用下式表示:v=-[S2O82-]/t=k[S2O82-]m[I-]n式中v为平均反应速率,[S2O82-]为t时间内S2O82-的浓度变化,[S2O82-]和[I-]分别为S2O82-与I-的起始浓度,k为反应速率常数,m加n为反应级数。为了测定t时间内S2O82-的浓度变化,在将(NH4)2S2O8溶液和KI溶液混合的同时,加入一定体积的已知浓度的Na2S2O3溶液和淀粉溶液。这样在反应(1)进行的同时,还发生以下反应:2S2O32-+I3-=S4O62-+3I- (2)反应(2)的速度比反应(1)快得多,所以由反应(1)生成的I3-立即与S2O32-作用,生成了无色的S4O62-和I-。但是一旦S2O32-耗尽,反应(1)生成的微量I3-就立即与淀粉溶液作用,使溶液显蓝色。从反应式(1)和(2)可以看出,S2O82-减少1摩尔时,S2O32-则减少2摩尔,即:[S2O82-]=[S2O32-]/2记录从反应开始到溶液出现蓝色所需要的时间t。由于在t时间内S2O32-全部耗尽,所以由Na2S2O3的起始浓度可求[S2O82-],进而可以计算反应速率-[S2O82-]/t。对反应速率表示式v=k[S2O82-]m[I-]n的两边取对数,得lgv=mlg[S2O82-]+nlg[I-]+lgk当[I-]不变时,以lgv对lg[S2O82-]作图,可得一直线,斜率即为m。同理,当[S2O82-]不变时,以lgv对lg[I-]作图,可求得n。求出m和n后,再由k=v/([S2O82-]m[I-]n),求得反应速率常数k。反应速率常数k与反应温度T一般有以下关系:lgk=lgA-Ea/()(3)式中Ea为反应的活化能,R为气体常数,T为绝对温度。测出不同温度时的k值,以lgk对1/T作图,可得一直线。由直线斜率(等于-Ea/)可求得反应的活化能Ea。实验内容一、浓度对化学反应速率的影响在室温条件下,按表1实验I~Ⅴ中的药品用量,先用量筒量取碘化钾、硫代硫酸钠、***钾和淀粉等溶液在烧杯中混合,另量取二硫酸铵溶液,在不断搅动下,将过二硫酸铵溶液迅速加到混合溶液中,同时计时,当溶液刚出现蓝色时,记录反应时间和室温。表1 浓度对反应速率的影响室温:实验编号IⅡⅢⅣⅤ-1(NH4)-1KI202020105 -1Na2S2O388888 %淀粉溶液22222 -1KNO30001015 -1(NH4)2SO40101500混合液中反应物的起始浓度(NH4)-1KI Na2S2O3反应时间Δt/sS2O82-的浓度变化ΔS2O82-/-1反应速率v       二、温度对化学反应速率的影响按表1实验IV中的药品用量,将装有碘化钾、硫代硫酸钠、***钾和淀