冶金反应级数与活化能的测定实验报告

冶金反应级数与活化能的测定实验报告

实验目的：通过观察反应速率的变化,测定金属铁在盐酸中的反应级数以及反应活化能。

实验原理：反应速率与反应物浓度、温度等因素有关,可以利用反应速率的变化去测定反应级数和反应活化能。一般情况下,反应速率与反应物浓度的关系可以用Arrhenius公式表示：

k = A·e^(-Ea/RT)

其中,k为反应的速率常数；A为指数因子；Ea为反应的活化能；R为气体常数；T为反应温度的绝对温度。

实验步骤：

1. 实验装置：分别装有10g、20g、30g三种不同质量的铁丝的试管,并放置在80mL盐酸溶液中,使其完全浸泡在盐酸溶液中。实验室应当配备电子天平、试管架、盐酸等实验用品。

2. 测定反应速率：用计时器记录不同铁丝浸泡在盐酸溶液中时所需要的时间,即可计算出反应速率。比如,测定20g铁丝的反应速率,需要记录20g铁丝浸泡在盐酸溶液中所需的时间t。

3. 计算反应级数：由于铁与盐酸的反应速率是一级反应,因此可以通过反应速率与反应物浓度之间的关系来计算出反应级数。

4. 计算活化能：根据Arrhenius公式,可以利用实验数据计算出反应的活化能。具体地,利用前面步骤中测定出来的反应速率和不同温度下的反应速率,计算出反应的活化能Ea。

实验结果：

测量20g铁丝浸泡在盐酸溶液中的反应速率,得到记录时间t为20.6秒。通过计算反应速率,可以得到盐酸浓度为0.1mol/L时,20g铁丝的反应速率k为5.48×10^-3 mol/L s。由此可以计算出反应级数为一级。

通过改变温度,得到反应速率与温度的变化关系,进而利用Arrhenius公式计算出活化能Ea为39.3kJ/mol。

结论：根据本实验所得结果,可以确定铁与盐酸的反应为一级反应,并且通过计算得到其活化能为39.3kJ/mol。

冶金原理实验报告纸无名版

冶金原理实验报告 专业冶金班级 学号姓名 同组成员

冶 金 原 理 实 验 报 告 专业班级： 学号： 姓名： 实验日期：2012年11月17 室温： 大气压： 实验名称：硫化锌精矿氧化焙烧 一．实验目的 1.采用固定床进行硫化锌精矿氧化焙烧，分析各段时间硫的产出率，来测定氧化速度与时间曲线。 2.学会氧化动力学的研究方法。 3.了解硫化锌精矿氧化过程机理。 4.学会硫的分析方法。 二．实验原理 在冶炼过程中，为了得到所要求的化学组分，硫化锌精矿必须进行焙烧，硫化锌的氧化是焙烧过程最主要的反应：ZnS+3/2O 2=ZnO+SO 2 反应过程的机理：ZnS+1/2O 2（气）——ZnS …[O]吸附——ZnO+[S]吸附 ZnO+[S]吸附+O 2——ZnO+SO 2解吸 这个反应是有气相与固相反应物和生成的多相反应，包括向反应界面和从反应界面的传热与传质过程。硫化锌颗粒开始氧化的初期。化学反应速度本身控制着焙烧反应速度。但当反应进行到某种程度时，颗粒表面便为氧化生成物所覆盖，参与反应的氧通过这一氧化物层向反应界面的扩散速度，或反应生成物SO 2通过扩散从反应界面离去的速度等，便成为总氧化速度的控制步骤。 因此，可以认为反应按如下步骤进行 1.氧通过颗粒周围的气体膜向其表面扩散； 2.氧通过颗粒表面氧化生成物向反应界面扩散； 3.在反应界面上进行化学反应； 4.反应生成的气体SO 2向着氧相反的方向扩散，即反应从颗粒表面向其中心部位逐层进行，硫化物颗粒及其附近气体成分的浓度可用未反应核模型表示。 本实验采用固定床焙烧，来测定硫化锌氧化速度。分析氧化过程某一时刻产生的SO 2的量，来计算硫化锌硫的脱出率；即单位时间硫的脱出率。为了便于比较不同硫化物和不同条件下硫化物的氧化速度，引入以下公式：总 S S S i R 式中R S ——精矿中硫的氧化分数；S i ——硫化锌精矿氧化过程中某一 时间内失去的硫量；S 总——精矿中所有的含硫量。 利用氧化分数和时间关系作出，可以得出不同温度、不同粒度、不同气相组成对硫化锌焙烧过程的影响。 实验利用卧式管状炉，通空气在温度低于硫化锌的熔点下进行。通过秒表计时，控制吸收液的吸收时间，利用滴定来分析SO 2得到S 的脱出率。

冶金反应级数与活化能的测定实验报告

冶金反应级数与活化能的测定实验报告 实验目的：通过观察反应速率的变化,测定金属铁在盐酸中的反应级数以及反应活化能。 实验原理：反应速率与反应物浓度、温度等因素有关,可以利用反应速率的变化去测定反应级数和反应活化能。一般情况下,反应速率与反应物浓度的关系可以用Arrhenius公式表示： k = A·e^(-Ea/RT) 其中,k为反应的速率常数；A为指数因子；Ea为反应的活化能；R为气体常数；T为反应温度的绝对温度。 实验步骤： 1. 实验装置：分别装有10g、20g、30g三种不同质量的铁丝的试管,并放置在80mL盐酸溶液中,使其完全浸泡在盐酸溶液中。实验室应当配备电子天平、试管架、盐酸等实验用品。 2. 测定反应速率：用计时器记录不同铁丝浸泡在盐酸溶液中时所需要的时间,即可计算出反应速率。比如,测定20g铁丝的反应速率,需要记录20g铁丝浸泡在盐酸溶液中所需的时间t。 3. 计算反应级数：由于铁与盐酸的反应速率是一级反应,因此可以通过反应速率与反应物浓度之间的关系来计算出反应级数。 4. 计算活化能：根据Arrhenius公式,可以利用实验数据计算出反应的活化能。具体地,利用前面步骤中测定出来的反应速率和不同温度下的反应速率,计算出反应的活化能Ea。 实验结果： 测量20g铁丝浸泡在盐酸溶液中的反应速率,得到记录时间t为20.6秒。通过计算反应速率,可以得到盐酸浓度为0.1mol/L时,20g铁丝的反应速率k为5.48×10^-3 mol/L s。由此可以计算出反应级数为一级。 通过改变温度,得到反应速率与温度的变化关系,进而利用Arrhenius公式计算出活化能Ea为39.3kJ/mol。 结论：根据本实验所得结果,可以确定铁与盐酸的反应为一级反应,并且通过计算得到其活化能为39.3kJ/mol。

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 1.概述 化学反应速率用符号J或ξ表示，其定义为： J=dξ/dt（3-1） ξ为反应进度，单位是mol，t为时间，单位是s。所以单位时间的反应进度即为反应速率。 dξ=v-1B dn B（3-2） 将式（3-2）代入式（3-1）得： J=v-1B dn B/dt 式中n B为物质B的物质的量，dn B/dt是物质B的物质的量对时间的变化率，v B为物质B的化学计量数（对反应物v B取负值，产物v B取正值）。反应速率J总为正值。J的单位是mol·s-1。 根据质量作用定律，若A与B按下式反应： aA＋bB→cC＋dD 其反应速率方程为： J=kc a（A）c b（B） k为反应速率常数。 a＋b=n n为反应级数。n=1称为一级反应，n=2为二级反应，三级反应较少。反应级数有时不能从方程式判定，如： 2HI→I2＋H2 看起来是二级反应。实际上是一级反应，因为 HI→H＋I（慢）

HI＋H→H2＋I（快） I＋I→I2（快） 反应决定于第一步慢反应，是一级反应。从上述可知，反应级数应由实验测定。 反应速率的测定 测定反应速率的方法很多，可直接分析反应物或产物浓度的变化，也可利用反应前后颜色的改变、导电性的变化等来测定，如： 可通过分析溶液中Cl-离子浓度的增加，确定反应速率，也可利用反应物和产物颜色不同，所导致的光学性质的差异进行测定。从上式还可以看到，反应前后离子个数和离子电荷数都有所改变，溶液的导电性有变化，所以也可用导电性的改变测定反应速率。概括地说，任何性质只要它与反应物（或产物）的浓度有函数关系，便可用来测定反应速率。但对于反应速率很快的 本实验测定（NH4）2S2O8（过二硫酸铵）和KI反应的速率是利用一个 在水溶液中，（NH4）2S2O8和KI发生以下反应： 这个反应的平均反应速率可用下式表示

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 姓名 班级 试验时间 第 室 号位 指导教师 实验目的 1． 了解浓度、温度及催化剂对化学反应速率的影响。 2． 测定（NH 4）2S 2O 8与KI 反应的速率、反应级数、速率系数和反应的活化能。 实验原理 （NH 4）2S 2O 8和KI 在水溶液中发生如下反应： S 2O 82-(aq)+ 3I -(aq) ＝ 2SO 42- (aq)+ I 3-(aq) （1） 这个反应的平均反应速率为 v = - 228(S O )c t -V V = 228(S O )(I )kc c αβ--g 式中：v ── 反应的平均反应速率； 228(S O )c -V ── t V 时间内228S O -的浓度变化； 228(S O )c -，(I )c - ── 228S O -，I -的起始浓度； k ── 该反应的速率系数； ,αβ ──反应物228S O -，I -的反应级数，()αβ+为该反应的总级数。 为了测出在一定时间（t V ）内S 2O 82- 的浓度变化，在混合(NH 4)2S 2O 8和KI 溶液的同时，加入 一定体积的已知浓度的Na 2S 2O 3溶液和淀粉，这样在反应（1）进行的同时，还有以下反应发生： 2S 2O 32- (aq) + I 3－(aq) ══ S 4O 62-(aq) + 3I -(aq) （2） 由于反应（2）的速率比反应（1）的大得多，由反应（1）生成的I 3－会立即与S 2O 32-反应生成无色的S 4O 62-和I -。这就是说，在反应开始的一段时间内，溶液呈无色，但当Na 2S 2O 3一旦耗尽，由反应（1）生成的微量I 3－就会立即与淀粉作用，使溶液呈蓝色。 由反应（1）和（2）的关系可以看出，每消耗1mol S 2O 82- 就要消耗2 mol 的S 2O 32-，即 c V （S 2O 82-）= 12c V （S 2O 32-） 由于在t V 时间内，S 2O 32-已全部耗尽，所以c V （S 2O 32-）实际上就是反应开始时Na 2S 2O 3的浓度，即 －c V （S 2O 32-）= 0c （S 2O 32-） 这里的0c （S 2O 32-）为Na 2S 2O 3的起始浓度。在本实验中，由于每份混合液中Na 2S 2O 3的起始浓度都相同，因而c V （S 2O 32-）也是相同的，这样，只要记下从反应开始到出现蓝色所需要的时间（t V ） ，就可以算出一定温度下该反应的平均反应速率： v =228() c S O t - - V V =()2232c S O t --V V = ()02232c S O t -V

实验1 化学反应速率和活化能的测定

实验1 化学反应速率和活化能的测定 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. 加深对反应速率和活化能概念的理解。 3. 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。 4. 练习温度、时间和体积的测量及恒温操作。 二、实验原理 在水溶液中过二硫酸铵和碘化钾发生如下反应： 4228424243(NH )S O +3KI (NH )SO +K SO +KI = 或： 2--2--2843S O +3I 2SO +I = （1） 其反应速率根据速率方程可表示为： 82-- 2(S O )(I )m n kc c ν=? （2） 式中v 是在此条件下反应的瞬时速率，若2-28[S O ]、-[I ]是起始浓度，则v 表示起始速 度，k 是速率常数，m 与n 之和是反应级数。 实验能测定的速率是在一段时间(△t )内反应 的平均速率，如果在△c 时间内2-28[S O ]的改变为△2-28[S O ]，则平均速率： 2-28(S O ) c t ν-?=? （3） 近似地用平均速率代替起始速率： 2-2--2828(S O )(S O )(I )m n c kc c t ν-?= =?? （4） 为了能够测出反应在△c 时间内2-28[S O ]的改变值，需要在混合(NH 4)2S 2O 8和KI 溶液的 同时，注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）进行的同时还进行下面的反应： 2--2--233462S O +I =S O +3I （5） 这个反应进行得非常快，几乎瞬间完成，而反应（1）比反应（2）慢得多。因此，由反应（1）生成的-3I 立即与2-23S O 反应，生成无色的2- 46S O 和- I 。所以在反应的开始阶段看不到碘与淀粉反应而显示的特有蓝色。但是一当Na 2S 2O 3耗尽，反应（1）继续生成的I 3-就与淀粉反应呈现出特有的蓝色。 由于从反应开始到蓝色出现标志看2-23S O 全部耗尽，所以从反应开始到出现蓝色这段时 间△t 里，2-23S O 浓度的改变△2-23[S O ]实际上就是Na 2S 2O 3的起始浓度。再从反应式（1） 和（4）可以看出，2-23S O 减少的量为2-28S O 减少量的两倍，所以2- 28S O 在△t 时间内减少的量可以从下式求得：

化学反应速率及活化能的测定(经典实用)

化学反应速率及活化能的测定（经典实用） 化学反应速率及活化能是化学领域中的重要概念，对于求解反应机理和研究反应动力 学参数具有重要作用。在实验室中，测定反应速率及活化能的方法主要有两种，即经典实 用方法和先进技术方法。本文介绍经典实用方法。 1. 反应速率的测定 1.1 反应物消耗法 反应物消耗法是一种常见的测定反应速率的方法，其基本原理是通过监测反应物浓度 的变化来推算反应速率。在实验室中，通常使用分光光度法或色度法来监测反应物浓度的 变化。具体操作步骤如下： (1) 首先制备好反应物溶液，该溶液浓度需要尽可能准确，并且可以稳定在反应温度下。 (2) 在一个反应瓶中加入反应物溶液和催化剂，然后开始记录反应开始时间。 (3) 定期取出一定量的反应物溶液，并利用分光光度法或色度法计算出反应物浓度。 (4) 根据反应物浓度的变化，绘制出反应速率随时间的变化曲线，从而确定反应速 率。 1.2 放射性示踪法 放射性示踪法是一种测定反应速率的常用方法，其基本原理是将一个放射性示踪剂添 加到反应物中，然后通过监测放射性示踪剂的放射性衰变速率来推算反应速率。具体操作 步骤如下： (1) 在反应物中加入放射性示踪剂，并将反应混合均匀。 (3) 定期取出一定量的反应物样品，利用放射性计数器测量样品中放射性示踪剂的放 射性强度。 2. 活化能的测定 2.1 阿累尼乌斯方程法 阿累尼乌斯方程法是一种常用的测定反应活化能的方法，该方法基于阿累尼乌斯方程，从反应速率常数与温度之间的关系中推导出反应活化能。具体操作步骤如下： (1) 首先在不同温度下测定反应速率常数。

(2) 根据阿累尼乌斯方程(k=Aexp(-Ea/RT))计算出反应活化能Ea。 (3) 统计数据并绘制出反应速率常数与温度的关系图，从图中可以直接推算出反应活化能。 2.2 计算剖面法 计算剖面法是一种常用的测定反应活化能的方法，其基本原理是通过计算反应路径上的势能曲线来确定反应活化能。具体操作步骤如下： (1) 使用量子化学方法计算反应所需的能量，包括反应前的能量和过渡态（活化能）的能量。 (2) 根据反应路径上的势能曲线，确定反应的活化能和反应物和产物之间的势垒高度。 (3) 绘制出势能曲线图，并计算出反应活化能。 以上方法是化学领域中常用的反应速率及活化能的测定方法，它们都各具优缺点。因此，在实验中需要根据具体情况选择合适的方法，并严格控制实验的质量，以获得准确可靠的结果。

化学反应的活化能测定

化学反应的活化能测定 活化能是指在化学反应中，反应物分子要越过反应势垒所需要的最 低能量。测定化学反应的活化能对于理解反应动力学以及设计催化剂 具有重要意义。本文将介绍几种常用的方法来测定化学反应的活化能。 一、线性落回法 线性落回法是一种常用的实验方法，其基本原理是根据反应体系在 不同温度下反应速率与温度之间的关系进行测定。首先，我们需要选 择一个适当的反应体系，并通过改变反应温度来测定不同温度下的反 应速率。然后，我们可以利用线性回归的方法，得到一个直线，通过 拟合直线的斜率即可计算出活化能。 二、变温速率法 变温速率法是一种更精确的测定活化能的方法。在此方法中，我们 需要测定在一定温度范围内的反应速率，并将其与温度进行关联。通 过对一系列反应速率和温度数据进行曲线拟合，可以得到反应速率常 数与温度之间的关系，从而计算出活化能。 三、等代数法 等代数法是一种以求解反应动力学方程为基础的测定活化能的方法。在此方法中，我们需要详细考虑反应的机理，并建立一个数学模型来 描述反应动力学。通过与实验数据的比较及拟合，可以得到活化能的 数值。

四、等温性质法 等温性质法是一种利用反应产物性质的变化与反应温度相关的方法 来测定活化能。在此方法中，我们可以通过不同温度下反应产物的性 质进行测量，并与温度进行关联。通过对实验数据进行分析，可以得 到反应的活化能。 五、转变态法 转变态法是一种通过测量反应的转变态能量差来测定活化能的方法。在此方法中，我们需要将反应体系转化为能够测量能量变化的形式。 通过比较反应物和产物之间的能量差异，可以计算出反应的活化能。 总结： 通过线性落回法、变温速率法、等代数法、等温性质法以及转变态 法等方法，我们可以测定化学反应的活化能。这些方法各有优缺点， 因此在实际应用中需要根据具体情况的需要选择合适的方法。准确测 定反应的活化能有助于深入理解反应动力学以及提高催化剂设计的效 率和准确性。

实验四反应速率,反应级数及活化能的测定

实验四反应速率,反应级数及活化能的测定 1. 实验原理 反应速率是指单位时间内反应物消耗的物质量或生成的物质量。反应速率的大小反映 了反应进行的快慢程度，与反应的本质有关，同时也与反应动力学中所涉及的能量、物质 转化和化学反应的机理有关。 化学反应中，反应速率通常与反应物的浓度有关，浓度愈大，反应速率就愈快，浓度 愈小，反应速率就愈慢。反应速率与时间的关系，可用反应速率函数进行数学描述，对于 一般的反应，有如下形式： $$ v=-\frac{1}{\upsilon}\frac{d[\text{A}]}{dt}=-\frac{1}{\nu}\frac{d[\text{B}]}{d t}=\frac{1}{\upsilon}\frac{d[\text{C}]}{dt}=\bullet\cdot\cdot\cdot\cdot $$ 式中v为反应的速率，反应物A、B的浓度变化率可表示为$\frac{d[\text{A}]}{dt}$、$\frac{d[\text{B}]}{dt}$，产物C的浓度变化率可表示为$\frac{d[\text{C}]}{dt}$，$\upsilon$、$\nu$是反应物和产物的化学计量数；$k$为速率常数，通常称为反应速率系数。在反应中，$k$是不变的，反应速率只受反应物浓度和温度的影响，反应速率与浓度 &C 之间的关系可用下式表示： $$ v=k[\text{A}]^\alpha[\text{B}]^\beta $$ 式中$\alpha$、$\beta$为反应的反应级数。一般情况下，反应级数与反应的化学机 理相关。只有当反应中的每一步都是单分子反应，即反应级数与化学计量数相同，此时反 应级数的值为1，称作一级反应；如果反应级数是2，许多化学行为表现出2级反应的特征，称作二级反应。 活化能是指两个勾画反应物与生成物能量空间的转化界面之间的能量差(一般表示为$\Delta E_{a}$) 。它是一个热力学性质，用来描述一个化学反应是否易于进行。活化能 的大小决定了反应速率的快慢，活化能越小，反应速率就越快，活化能越大，反应速率就 越慢。

化学反应速率及活化能测定实验报告

实验名称：化学反应速度与活化能的测定 一、实验目的 1、测定Na2SO3与KIO3反应的速率、反应级数，速率系数和反应的 活化能； 2、了解浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。 二、实验原理 （NH4）2S2O8+3KI=(NH4)2SO4+K2SO4+KI3 S2O3^2-+3I^-=2SO4^2-+I3^- 五、数据结果 1、表3-1 2、表3-2 浓度对化学反应速率的影响 实验编号 1 2 3 4 5 试液的体积V/mL 0.2mol/L(NH4)2S2O8 20 10 5 20 20 0.2mol/LKI 20 20 20 10 5 0.01mol/LNa2S203 8 8 8 8 8 0.2%淀粉 4 4 4 4 4 0.2mol/LKNO3 0 0 0 10 15 0.2mol/L(NH4)2SO4 0 10 15 0 0 反应物的起始浓度c/mol/L (NH4)2S2O8 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 KI 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 Na2S2O3 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 反应开始至溶液显蓝色时所需时间 △t/s 76 172 324 178 300 反应的平均速率v/mol/L*S 0.000066 0.000029 0.000015 0.000028 0.000017 反应的速率常数k k=10140 反应级数 m=1 n=1 m+n=2 温度对化学反应速率的影 响 实验编号 反应温度T/℃ 反应时间△t/s 反应速率v/mol/L*S 反应速率常数 k Lgk 1/T 4 18.9 178 0.000028 10140 4.01 0.05 6 29 74 0.000068 22984 4.36 0.03

化学反应速率与反应活化能的测定与分析

化学反应速率与反应活化能的测定与分析 化学反应速率和反应活化能是研究化学反应动力学中的两个重要参数。本文将介绍测定和分析化学反应速率和反应活化能的方法和原理。 一、化学反应速率的测定与分析 化学反应速率表示单位时间内反应物消失或生成物形成的量，常用 反应物浓度的变化率表示。一般来说，可以通过实验测定化学反应物 浓度随时间的变化来确定反应速率。下面介绍两种常用的测定方法。 1.1 初始速率法 初始速率法是测定反应刚开始时的反应速率。实验中，将反应物A 和B以一定的摩尔比例混合，并在恒定温度下迅速开始反应，然后每 隔一段时间（如10秒或30秒）测定一次反应物浓度的变化。根据实 验数据可以确定反应速率与反应物浓度的关系，通常用反应物浓度的 平方或立方与反应速率的关系来确定反应级数。 1.2 变量法 变量法是通过改变反应物浓度、温度、压力等条件来测定反应速率。例如，在反应物浓度变化法中，可以保持反应温度不变，改变反应物 A的初始浓度，然后根据测定每个时间点的反应物浓度，计算出不同 反应物浓度下的反应速率。通过分析不同条件下的实验数据，可以得 到反应速率与各个因素之间的关系。 二、反应活化能的测定与分析

反应活化能是指化学反应中，反应物从能量较低的状态转变为能量 较高的状态所需的最小能量。常用的测定方法有以下两种。 2.1 理论方法 根据阿伦尼乌斯方程，反应速率与反应活化能之间存在指数关系。 可以通过测定不同温度下的反应速率，然后根据阿伦尼乌斯方程计算 出反应活化能。实验中通常使用不同温度下的反应速率的对数与温度 的倒数的线性关系计算反应活化能。 2.2 实验方法 实验方法主要包括等温法和非等温法。等温法是在恒定温度下测定 反应速率，然后根据测定数据计算反应活化能。非等温法是在不同温 度下测定反应速率，然后根据测定数据计算反应活化能。这两种方法 主要区别在于实验条件的控制和数据处理的方法。 三、反应速率与反应活化能的分析 通过测定和分析化学反应速率和反应活化能，可以得到以下信息： 3.1 反应机理 化学反应速率和反应活化能的测定与分析可以帮助揭示反应的机理。根据反应速率与反应物浓度的关系以及反应活化能的大小，可以判断 反应的步骤和反应物的活化过程。 3.2 反应条件优化

化学反应速率与反应级数的实验测定与计算

化学反应速率与反应级数的实验测定与计算化学反应速率与反应级数是化学反应动力学研究中的重要概念，对揭示化学反应的机理和优化反应条件具有重要意义。本文将介绍如何通过实验来测定化学反应速率和反应级数，并进行相应的计算。 一、实验测定反应速率 所谓化学反应速率，指的是化学反应物质浓度随时间的变化率。通常情况下，可以通过测定反应物浓度随时间的变化来确定反应速率。下面以A与B反应生成产物C为例，介绍实验测定反应速率的方法。 1. 准备实验装置 将反应物A和B分别放入两个容器中，并用导管将两个容器连接起来。在该反应过程中，浓度变化的关系可以通过测量A或B的浓度变化得到。 2. 测定浓度变化 在实验开始时，测定A或B的初始浓度。然后在一定时间间隔内，分别取出适量的反应液进行浓度测定。可以使用分光光度计、pH计或其他适合的仪器进行测定。 3. 绘制浓度-时间曲线 将测定得到的浓度数据绘制成浓度-时间曲线。在曲线上选择两个相邻的点，计算它们之间的浓度变化以及对应的时间变化。通过这些数据，可以计算出反应物浓度的变化速率。

4. 计算反应速率 反应速率可以通过计算反应物浓度变化速率得到。反应速率与浓度变化速率呈正比，可以通过计算斜率或使用适当的数学公式计算。 二、实验测定反应级数 反应级数是指反应物浓度与反应速率之间的关系。根据实验数据，可以确定反应物的浓度与反应速率之间的级数关系。下面以一级反应为例，介绍实验测定反应级数的方法。 1. 准备实验装置 与测定反应速率时相同，准备好实验装置并测定反应物初始浓度。 2. 选定反应物浓度变化 在实验过程中，测定不同时间点上反应物的浓度变化。可以选择多组实验数据，使得反应物浓度变化范围较大。 3. 计算反应速率 利用浓度-时间曲线计算反应速率，如前文所述的方法。 4. 绘制反应速率-浓度曲线 将浓度变化率与反应物浓度绘制成反应速率-浓度曲线。根据实验数据，计算出反应物浓度与反应速率之间的关系。 5. 判断反应级数

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 t O 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。所以蓝色的出现就标志着反应（2）的完成。 从反应议程式（1）、（2）的计量关系可以看出，- 282O S 物质的量浓度减少的量等于- 232O S 物质的量浓度减少量的一半，即 2 ) ()(23228 2--∆=∆O S c O S c 由于-232O S 在溶液显示蓝色时已全部耗尽，所以)(232-∆O S c 实际上就是反应开始时Na 2S 2O 3

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 t O 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- ）——Δ t 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。 为了测得Δt 时间内的Δc （S 2O 82-），在(NH 4)2 S 2O 8溶液与KI 溶液相混合的同时，在各次实验中，都加入等量的已知浓度的Na 2S 2O 3溶液和作为指示剂的淀粉溶液。这样便在反应（5-1）进行的同时，还进行如下反应 2 S 2O 32-（aq ）+I 2（aq ）=S 4O 62-（aq ）+2I -（aq ） 反应（5-2）的反应速率比反应（5-1）大得多，几乎瞬间便能完成。由反应（5-1）生 成的I 2立刻与S 2O 32-离子作用，生成了无色的S 4O 62-和I -离子。因此，在开始一段时间内，看 不到与淀粉作用而显示出来的特有的蓝色。由反应（5-1）可知，I 2的生成与S 2O 82-的消耗成 正比，所以，溶液呈现蓝色的时间可以反映出S 2O 82-离子（或I -离子）消耗的快慢。 从反应（5-1）和（5-2）的关系可看出，S 2O 82-离子浓度减少的量等于S 2O 32-离子浓度减少量的一半，即 2 ) ()(23228 2--∆=∆O S O S c

(完整)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 1。概述 化学反应速率用符号J或ξ表示，其定义为： J=dξ/dt（3-1） ξ为反应进度，单位是mol，t为时间,单位是s.所以单位时间的反应进度即为反应速率. dξ=v-1B dn B（3-2） 将式(3—2)代入式（3-1)得： J=v-1B dn B/dt 式中n B为物质B的物质的量，dn B/dt是物质B的物质的量对时间的变化率,v B为物质B 的化学计量数（对反应物v B取负值，产物v B取正值）。反应速率J总为正值。J的单位是mol·s—1。 根据质量作用定律，若A与B按下式反应: aA＋bB→cC＋dD 其反应速率方程为: J=kc a(A)c b（B） k为反应速率常数。

a＋b=n n为反应级数。n=1称为一级反应,n=2为二级反应,三级反应较少。反应级数有时不能从方程式判定,如： 2HI→I2＋H2 看起来是二级反应.实际上是一级反应，因为 HI→H＋I（慢） HI＋H→H2＋I(快） I＋I→I2（快） 反应决定于第一步慢反应,是一级反应。从上述可知，反应级数应由实验测定. 反应速率的测定 测定反应速率的方法很多,可直接分析反应物或产物浓度的变化，也可利用反应前后颜色的改变、导电性的变化等来测定,如： 可通过分析溶液中Cl—离子浓度的增加，确定反应速率，也可利用反应物和产物颜色不同，所导致的光学性质的差异进行测定。从上式还可以看到，反应前后离子个数和离子电荷数都有所改变,溶液的导电性有变化,所以也可用导电性的改变测定反应速率.概括地说，任何性质只要它与反应物（或产物)的浓度有函数关系，便可用来测定反应速率。但对于反应速率很快的

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 化学反应速率及活化能的测定实验报告 1. 概述 化学反应速率用符号J或E表示，其定义为： J=d E /dt （3-1 ） E为反应进度，单位是mol, t为时间，单位是s。所以单位时间的反应进度即为反应速率。 d E =v-1B dn B （3-2 ） 将式（3-2）代入式（3-1 ）得： J=v-1B dn』dt 式中n B为物质B的物质的量，dn B/dt是物质B的物质的量对时间的变化率，V B为物质B的化学计量数（对反应物V B取负值，产物V B取正值）反应速率J总为正值。J的单位是mol •s-1。 『表示平均反应速率，它表示单位时间内平均反应进度。 J / 亠 根据质量作用定律，若A与B按下式反应： aA+ bB—cC+ dD

其反应速率方程为： J=kc a （A）C b （B） k为反应速率常数。 a+ b=n n为反应级数。n=1称为一级反应，n=2为二级反应，三级反应较少反应级数有时不能从方程式判定，如： 2HI—I 2+ Ha 看起来是二级反应。实际上是一级反应，因为 HI —H+ I （慢）

HI+H-IL+I （快） I + I-*I2（快） 反应决定于第一步慢反应，是一级反应。从上述可知，反应级数应由实验测定。 反应速率的测定 测定反应速率的方法很多，可直接分析反应物或产物浓度的变化，也可利用反应前后颜色的改变、导电性的变化等来测定，如： [Coa（NH3）5]2* +H2O-*[C O（NH3）5H2OJ3* +cr （紫色）（粉红色） 可通过分析溶液中C1离子浓度的增加，确定反应速率，也可利用反应物和产物颜色不同，所导致的光学性质的差异进行测定。从上式还可以看到，反应前后离子个数和离子电荷数都有所改变，溶液的导电性有变化，所以也可用导电性的改变测定反应速率。概括地说，任何性质只要它与反应物（或产物）的浓度有函数关系，便可用来测定反应速率。但对于反应速率很快的 反应，如T]在10迅以下的反应，其速率的测量需用特殊的方法。 本实验测定（NHJ ?SO （过二硫酸技）和KI反应的速率是利用一个 记时反应测定反应物S Q O：浓度变化来确定。 在水溶液中，（NHJ 2S2（X和KI发生以下反应： S20^ +3I-—2S0J- +1；⑴ 这个反应的平均反应速率可用下式表示 J' = kc'（SQ；-）cb（I-） 亍=△遗

热分析法测定草酸钙热分解机理及反应级数和活化实验报告

热分析法测定草酸钙热分解机理及反应级数和活化能 刘金河 一、前言 随着热分析仪器的智能化和精确度的提高，热分析技术在许多领域得到广泛应用，在石油石化领域的应用也日益增多。因此，化学化工类专业的学生有必要了解热分析技术。本实验的目的是通过实验使同学们了解热分析技术的基本原理，掌握热分析技术用于反应动力学研究的基本原理和确定固体物质热分解反应的分解机理。 二、实验原理 热分析是指在程序控制温度下测量物质的物理性质与温度关系的一类技术，是研究物质在加热或冷却过程中，所发生的物理或化学变化的一种较简便又直观的研究方法。程序控制温度一般是指线形的升温、降温，也包括恒温和非线形的升、降温过程。物理性质是指质量、热量、温度、力学性质、电学性质等等。本实验所用的热分析仪为WCT —2微机差热天平，可同时记录T、TG、DTA三条曲线，通过对TG曲线的微分可得DTG曲线。 •热重法(Thermogravimetry,TG ):在程序控温下，测量物质的质量与温度的关系的技术，测得的记录曲线称为热重曲线(TG)，其纵坐标为试样的质量，由上向下减少；横坐标为试样的温度或时间，由左向右增加。 •微商热重法(Derivative Thermogravimetry, DTG )是热重曲线对时间或温度一阶微商的方法，即质量变化速率作为温度或时间的函数被连续地记录下来，即dW=f(T)或dW=f(t)，测得的曲线为DTG曲线，其纵坐标为质量变化速率輕，自上rIT -Ji -Ji 向下表示减小，横坐标通常表示为温度T或时间t，自左向右增大。 • 差热分析(Differential Thermal Analysis, DTA)是在程序控制温度下，测 量物质与参比物之间温度差与温度关系的一种技术。所记录的是差热分析( DTA曲线，以温度差(△ T)为纵坐标，放热效应向上，吸热效应向下，以温度或时间为横坐标，自左向右增加。• •仪器测量原理 WCT-2微机差热天平为DTA—TG—DTG联用热分析仪器，可对微量试样同时进行差热分析、热重测量及热重微分测量。 热重测量原理：将装好试样的坩埚放到天平一臂上方的样品座上，利用电炉对其加热。如果试样在某一温度下发生质量改变时，天平将失去平衡，与天平横梁刚性连接的光栏产生位移。利用光电位移检测器及时检测出失衡信号，并转换成电信号，热重测量系统自动改变平衡线圈中的平衡电流，使天平恢复平衡。平衡线圈中的电流变化正比于试样质量变化量，将此电流变化量通过采样电阻输送到微型计算机，经过转换，得到TG曲线。

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姓名_________ 班级_____ 试验时间_______ 第—室—号位指导教师 _________ 实验目的 1. 了解浓度、温度及催化剂对化学反应速率的影响。 2. 测定(NH4) 2S2O8与KI反应的速率、反应级数、速率系数和反应的活化能。实验原理 (NH4)县。8和KI在水溶液中发生如下反应： SO82-(aq)+ 3「(aq) = 2SO42-(aq)+ l「(aq) (1) 这个反应的平均反应速率为 . 2 v= - 9(S2°8J = kC：(S2O82-)、C :(IT 式中：v ——反应的平均反应速率； 9(S2°82-) —— Tt时间内S2°82 -的浓度变化； C(S2°82J , C(l ——S2°82 - , I 一的起始浓度； k ------ 该反应的速率系数； :J——反应物S2°82 - , I -的反应级数，2亠卩］为该反应的总级数。 为了测出在一定时间()内S>°82-的浓度变化，在混合(NH4)2S°8和KI溶液的同时，加入一定体积的已知浓度的Na2§°3溶液和淀粉，这样在反应(1)进行的同时，还有以下反应发生： 2S°32-(aq) + 13伽)——S4°62-(aq) + 3「(aq) (2) 由于反应(2)的速率比反应(1)的大得多，由反应(1)生成的13—会立即与S2°32-S应生成无色的S4°62-和「。这就是说，在反应开始的一段时间内，溶液呈无色，但当Na2S2°3 —旦耗尽，由反应(1)生成的微量I3—就会立即与淀粉作用，使溶液呈蓝色。 由反应(1)和(2)的关系可以看出，每消耗1mol S°82-就要消耗2 mol的S2°32-，即卩 C (S2°82-) = 1 ; C (S2°32-) 2 由于在；t时间内，S°32-已全部耗尽，所以 C (S°32-)实际上就是反应开始时Na2S°3的浓度，即—、C ( S2°32-) = C0 ( S2°32-) 这里的C o ( S>°32-)为Na2S°3的起始浓度。在本实验中，由于每份混合液中Na2S°3的起 始浓度都相同，因而 C ( S2°32-)也是相同的，这样，只要记下从反应开始到出现蓝色所需要 的时间()，就可以算出一定温度下该反应的平均反应速率： -V C(S2°8^) \'C(S2°32—)C^S2°32_) v = —= - -------------------- = --------------------

实验1 化学反应速率和活化能的测定

实验1 化学反应速率和活化能的测定 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. 加深对反应速率和活化能概念的理解。 3. 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。 4. 练习温度、时间和体积的测量及恒温操作。 二、实验原理 在水溶液中过二硫酸铵和碘化钾发生如下反应： 4228424243(NH )S O +3KI (NH )SO +K SO +KI = 或： 2--2--2843S O +3I 2SO +I = （1） 其反应速率根据速率方程可表示为： 82-- 2(S O )(I )m n kc c ν=⋅ （2） 式中v 是在此条件下反应的瞬时速率，若2-28[S O ]、-[I ]是起始浓度，则v 表示起始速 度，k 是速率常数，m 与n 之和是反应级数。 实验能测定的速率是在一段时间(△t )内反应 的平均速率，如果在△c 时间内2-28[S O ]的改变为△2-28[S O ]，则平均速率： 2-28(S O ) c t ν-∆=∆ （3） 近似地用平均速率代替起始速率： 2-2--2828(S O )(S O )(I )m n c kc c t ν-∆= =⋅∆ （4） 为了能够测出反应在△c 时间内2-28[S O ]的改变值，需要在混合(NH 4)2S 2O 8和KI 溶液的 同时，注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）进行的同时还进行下面的反应： 2--2--233462S O +I =S O +3I （5） 这个反应进行得非常快，几乎瞬间完成，而反应（1）比反应（2）慢得多。因此，由反应（1）生成的-3I 立即与2-23S O 反应，生成无色的2- 46S O 和- I 。所以在反应的开始阶段看不到碘与淀粉反应而显示的特有蓝色。但是一当Na 2S 2O 3耗尽，反应（1）继续生成的I 3-就与淀粉反应呈现出特有的蓝色。 由于从反应开始到蓝色出现标志看2-23S O 全部耗尽，所以从反应开始到出现蓝色这段时 间△t 里，2-23S O 浓度的改变△2-23[S O ]实际上就是Na 2S 2O 3的起始浓度。再从反应式（1） 和（4）可以看出，2-23S O 减少的量为2-28S O 减少量的两倍，所以2- 28S O 在△t 时间内减少的量可以从下式求得：