利用传感器测定化学反应速率 ---实验报告---参赛选手用

《利用传感器测定说明：1．实验用时为20分钟，超过5分钟以内扣5分。2．统一使用提供的传感器与计算机软件进行实验。

选手姓名（序号）：桌号：

一、实验目的

利用传感器采集相关数据，根据绘制的图表来测定。

二、实验仪器与软件

计算机、朗威软件、传感器（压强、温度、PH、CO2、电导率等）、数据采集器。

三、实验药品与用品

四、实验原理与分析

五、实验步骤与操作

六、数据收集与处理

七、实验结论与解释

第二篇：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）₂S₂O₈和KI在水溶液中发生如下反应：

S₂O₈^2-(aq)+ 3I^-(aq) ＝ 2SO₄^2-(aq)+ I₃^-(aq) （1）

这个反应的平均反应速率为

= - =

式中： ── 反应的平均反应速率；

── 时间内的浓度变化；

， ── ，的起始浓度；

── 该反应的速率系数；

──反应物，的反应级数，为该反应的总级数。

为了测出在一定时间（）内S₂O₈^2-的浓度变化，在混合(NH₄)₂S₂O₈和KI溶液的同时，加入一定体积的已知浓度的Na₂S₂O₃溶液和淀粉，这样在反应（1）进行的同时，还有以下反应发生：

2S₂O₃^2- (aq) + I₃^－(aq)══ S₄O₆^2-(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I₃^－会立即与S₂O₃^2-反应生成无色的S₄O₆^2-和I^-。这就是说，在反应开始的一段时间内，溶液呈无色，但当Na₂S₂O₃一旦耗尽，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 S₂O₈^2- 就要消耗2 mol 的S₂O₃^2-，即

（S₂O₈^2-）= （S₂O₃^2-）

由于在时间内，S₂O₃^2-已全部耗尽，所以（S₂O₃^2-）实际上就是反应开始时Na₂S₂O₃的浓度，即

－（S₂O₃^2-）= （S₂O₃^2-）

这里的（S₂O₃^2-）为Na₂S₂O₃的起始浓度。在本实验中，由于每份混合液中Na₂S₂O₃的起始浓度都相同，因而（S₂O₃^2-）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：

===

按照初始速率法，从不同浓度下测得的反应速率，即可求出该反应的反应级数α和β，进而求得反应的总级数（α+β），再由求出反应的速率系数。

由Arrhenius方程得

式中：── 反应的活化能；

── 摩尔气体常数，= 8.314 J·mol^-1·K^-1 ;

── 热力学温度

求出不同温度时的值后，以对作图，可得一直线，由直线的斜率可求得反应的活化能。

Cu²⁺可以加快(NH₄)₂S₂O₈与KI反应的速率，Cu²⁺的加入量不同，加快的反应速率也不同。

仪器、药品及材料

仪器：恒温水浴一台，烧杯（50ml）5个（标上1、2、3、4、5），量筒[10ml4个，分别贴上0.2mol·L^-1(NH₄)₂S₂O₈，0.2mol·L^-1KI，0.2mol·L^-1KNO₃，0.2mol·L^-1(NH₄)₂SO₄；5ml 2个，分别贴上0.05 mol·L^-1Na₂S₂O₃，0.2％淀粉]，秒表1块，玻璃棒或电磁搅拌器。

药品：(NH₄)₂S₂O₈（0.2mol·L^-1），KI（0.2mol·L^-1），Na₂S₂O₃（0.05mol·L^-1）, KNO₃（0.2mol·L^-1）, (NH₄)₂SO₄（0.2mol·L^-1）,淀粉溶液（0.2％），Cu(NO₃)₂（0.02mol·L^-1）。

实验步骤

1. 浓度对反应速率的影响，求反应级数、速率系数

在室温下，按表1所列各反应物用量，用量筒准确量取各各试剂，除0.2mol·L^-1(NH₄)₂S₂O₈溶液外，其余各试剂均可按用量混合在各编号烧杯中，当加入0.2mol·L^-1(NH₄)₂S₂O₈溶液时，立即计时，并把溶液混合均匀（用玻璃棒搅拌或把烧杯放在电磁搅拌器上搅拌），等溶液变蓝时停止计时，记下时间和室温。