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实验六、 化学反应速度和活化能测
定—秒表的使用
[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反应速率，并计
算反应级数、反应速率常数和反应的活化能。
[实验原理]
S2O82-+3I-=====2SO42-+I3υ=kC S2O82- mCI-n
υ=-ΔC S2O82- /Δt
2S2O32-+I3-====S4O62-+3I因此：υ=-ΔC S2O82- /Δt=-1/Δt×C S2O32-/2
[实验内容]
一、浓度对化学反应速率的影响
在室温条件下进行表1 中的实验。
表1 浓度对反应速率的影响室温
实验编号
试剂用量/ mL
Ⅱ ⅠⅢ
0.20mol·L 1(NH ) S O
4 2 2 8
0.20mol·L-1KI
0.010mol·L-1Na2S2O3
0.2%淀粉溶液
0.20mol·L-1KNO3
0.20mol·L 1(NH4)2SO4
混合液中反应物的起始浓度
mol·L-1
(NH4)2S2O8
KI
Na2S2O3
反应时间△t/s
S2O82-的浓度变化. Δc 2 S2 O8 /mol·L-1
反应速率υ
Ⅳ
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，放入冰水浴中冷却
到低于室温10℃时，进行实验，记录反应时间，
此实验编号记为VI。同样方法在热水浴中进入高
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2 温度对化学反应速率的影响
反应速率υ
反应时间△t/s
反应温度t/℃
实验编号
VI
IV
VII
三、催化剂对化学反应速率的影响
按表1 实验IV的用量，加入2 滴0.02mol·L-1Cu(NO3)2溶
液，进行实验，记时。将此实验的反应速率与表1 中实
验IV的反应速率进行比较可得到什么结论？加入
Cu(NO3)2溶液后反应时间△t/s： ；反应速率υ 。
四、数据处理
1. 反应级数和反应速率常数的计算
将反应速率表示式两边取对数： n
当不变时（即实验I、II、III），以. Lg 对 作图，可得
一直线，斜率即为m。同理，当 不变时（即实验I、
IV、V），以. lgυ对lg
作图，可求得n，此反应的级数则为n +m。
将求得的m和n代入即可求得反应速率常数k。将
数据填入下表:
反应速率常数k
n
m
lg c I
lg S2O82lgυ
I
II
III
IV
V
I
2. 反应活化能的计算
反应速率常数k 与反应温度T 一般有以下关系：
式中为反应的活化能，R 为摩尔气体常数，T 为热力
学温度。测出不同温度时的 值，以lgk 对1/T作图，
可得一直线，由直线斜率（等于 ）可求得反应的
活化能E a。将数据填入下表
实验编号
反应速率常数k
lgk
1/T
反应活化能E a
IV
VI
VII
本实验活化能测定值的误差不超过10%（文
献值：51. 8 . Mol/ kJ）
[问题及注意事项]
本实验拟采取先做后归纳的方式，课前提出问题，核
心是两人如何亲密合作准确测定：
（1）两人一个组，量筒数量及量程有限，如何合理使
用取用6种试剂？用多大容器作为反应容器？（准备标
签纸）越大越好吗？
（2）怎样确保加入了全部试剂？怎样提高效率？
（3）为什么先加KI后加（NH4）2S2O8，反之呢？
为什么要迅速加入（NH4）2S2O8？
加入KNO3或（NH4）2S2O8的目的呢？二者参与反应
了吗？
（4）如何精确计时？
（5）如何作好温度对υ的影响？
1.用大烧杯作水浴锅，药品装在什么容器 中？
2.测定水浴或溶液的温度，还是空气的温度？
如何测？
3.就现有条件如何保证水浴温度恒定？
4.反应开始后将反应液从水浴中取出吗？
溶液出现蓝色后，反应是否就终止了？