4cS,02)=4cS,0 由于在溶液出现蓝色时S,0宁已全部耗尽，所以△(S,0)实际上就是 反应开始时NS,O3的初始浓度。因此，只要测量出反应开始到溶液出现的 时间4，就可求算反应1)的平均速率△cS,O2。 △ 在固定c(S,O),改变c(S,0)和c)的条件下进行一系列实验，测得 不同条件下的反应速率，就能根据v-kc(S,O)'c)y的关系确定出反应级 数：并依据下式求得速率常数k。 k-d(S.0) 根据阿仑尼乌斯公式，反应速率常数k与反应温度的关系为 -E. gk=2303R7+g4 式中，Ea为反应的活化能，R为气体常数，T为绝对温度，因此，只要 测得不同温度下的k值，以gk对T作图可得一直线，由直线的斜率可求 得反应的活化能E。 斜率=2303R -E E=-2.303R×斜率 仪器和药品 秒表、温度计(273~373K)、量筒(10mL)2支、烧杯(100mL)2个、玻璃 棒、试管 KI(0.20mol-L) NH4)2S20(0.20molL-) NazS2O3(0.010 mol-L) KNO3(0.20molL-） (NH4)2S04(0.20molL） CuNO(0.020molL-） FeCl3(0.1 mol-L-) KSCN(0.1 mol-L-) NH4CI(s) 冰 淀粉(0.2%) 实验内容 1.浓度对反应速率的影响 表1浓度对反应速率的影响 室温 实验编号 试剂用 K10.20mol-L-1 10 10 10 2.5 量/mL Na2S203(0.010molL)
2 (S O ) (S O ) = 2- 2- 2 3 2 8 c c Δ Δ 由于在溶液出现蓝色时 2- S2O3 已全部耗尽，所以 Δc( 2- S2O3 )实际上就是 反应开始时 Na2S2O3 的初始浓度。因此，只要测量出反应开始到溶液出现的 时间 Δt，就可求算反应(1)的平均速率 t c Δ - Δ (S O ) 2- 2 8 。 在固定 c( 2- S2O3 )，改变 c (S O ) 2- 2 8 和 c(I- )的条件下进行一系列实验，测得 不同条件下的反应速率，就能根据 ν=k x y c(S O ) c(I ) 2- - 2 8 的关系确定出反应级 数；并依据下式求得速率常数 k。 x y c c v k (S O ) (I ) = 2- - 2 8 根据阿仑尼乌斯公式，反应速率常数 k 与反应温度的关系为： A RT E k + lg 2.303 - lg = a 式中，Ea为反应的活化能，R 为气体常数，T 为绝对温度，因此，只要 测得不同温度下的 k 值，以 lgk 对 1/T 作图可得一直线，由直线的斜率可求 得反应的活化能 Ea。 R E 2.303 - = 斜率 a Ea=-2.303R×斜率 仪器和药品 秒表、温度计(273～373K)、量筒(10mL)2 支、烧杯(100mL)2 个、玻璃 棒、试管 KI(0.20mol·L-1 ) (NH4)2S2O8(0.20 mol·L-1 ) Na2S2O3(0.010 mol·L-1 ) KNO3(0.20 mol·L-1 ) (NH4)2SO4(0.20 mol·L-1 ) Cu(NO3)2(0.020 mol·L-1 ) FeCl3(0.1 mol·L-1 ) KSCN(0.1 mol·L-1 ) NH4Cl (s) 冰 淀粉(0.2%) 实验内容 1．浓度对反应速率的影响 表 1 浓度对反应速率的影响 室温： 实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 试剂用 量/mL KI(0.20mol·L-1 ) 10 10 10 5 2.5 Na2S2O3(0.010 mol·L-1 ) 4 4 4 4 4
淀粉(0.4%) KNO3(0.20mol-L-) (NH4)2S04(0.20mol-L NH4)2S2Os(0.20 0 10 mol-L-) 反应时间(S) 室温下按表1编号1~5的各自用量分别量取KI、淀粉NS,O、KNO~ (NH)2SO4溶液于100mL烧杯中，搅拌均匀。再量取NH)2SO,溶液，迅速 加入到烧杯中，同时开始计时，并用玻璃棒搅拌溶液，待溶液刚出现蓝色时， 立即停止计时。记录反应时间。 2.温度对反应速率的影响 按表1编号4的用量分别量取KN、淀粉、NaS2O、KNO3溶液于100mL 烧杯中，搅拌均匀。再量取(NH4)2SO溶液于试管中，将烧杯和试管置于水 浴中，待温度达到要求后，把试管中的NH4)2S2O倒入烧杯中，同时开始计 时，并用玻璃棒搅拌溶液，待溶液刚出现蓝色时，立即停止计时。记录反应 时间和温度。 表2温度对反应速率的影响 KI 淀粉NaS2O 试剂用量/ml 反应时间(S) 5 1 4 10 M/(室温-10)K V/室温 W/室温+10)K Ⅷ/（室温+20）K 3.催化剂对反应速率的影响 按表1编号4的用量分别量取K、淀粉、NaS2O溶液于100mL烧杯 中，再加入2滴CuNO3z(0.020mo-L)溶液，搅拌均匀，迅速加入(NH)2S2Os 溶液于烧杯中，同时开始计时，并用玻璃棒搅拌溶液，待溶液刚出现蓝色时， 立即停止计时。记录反应时间
淀粉(0.4%) 1 1 1 1 1 KNO3(0.20 mol·L-1 ) 0 0 0 5 7.5 (NH4)2SO4(0.20 mol·L-1 ) 0 5 7.5 0 0 (NH4)2S2O8(0.20 mol·L-1 ) 10 5 2.5 10 10 反应时间(s) 室温下按表 1 编号 1～5 的各自用量分别量取 KI、淀粉、Na2S2O3、KNO3、 (NH4)2SO4 溶液于 100mL 烧杯中，搅拌均匀。再量取(NH4)2S2O8 溶液，迅速 加入到烧杯中，同时开始计时，并用玻璃棒搅拌溶液，待溶液刚出现蓝色时， 立即停止计时。记录反应时间。 2．温度对反应速率的影响 按表 1 编号 4 的用量分别量取 KI、淀粉、Na2S2O3、KNO3 溶液于 100mL 烧杯中，搅拌均匀。再量取(NH4)2S2O8 溶液于试管中，将烧杯和试管置于水 浴中，待温度达到要求后，把试管中的(NH4)2S2O8 倒入烧杯中，同时开始计 时，并用玻璃棒搅拌溶液，待溶液刚出现蓝色时，立即停止计时。记录反应 时间和温度。 表 2 温度对反应速率的影响 试剂用量/mL KI 淀粉 Na2S2O3 KNO3 (NH4)2S2O8 反应时间(s) 5 1 4 5 10 Ⅵ/(室温-10)K Ⅳ/室温 Ⅶ/(室温+10)K Ⅷ/(室温+20)K 3．催化剂对反应速率的影响 按表 1 编号 4 的用量分别量取 KI、淀粉、Na2S2O3 溶液于 100mL 烧杯 中，再加入 2 滴 Cu(NO3)2(0.020 mol·L-1 )溶液，搅拌均匀，迅速加入(NH4)2S2O8 溶液于烧杯中，同时开始计时，并用玻璃棒搅拌溶液，待溶液刚出现蓝色时， 立即停止计时。记录反应时间
数据记录与结果计算 1.反应级数和速率常数的计算 对v=kc(S,O)'c)'两边取对数得：lgv=xgc(S,O)+gc) 实验编号 Ⅱ 反应时间△(s) 混溶液中反 应物的浓度 NaS203 mol-L-1 (NH4)2S2Os △cS.0)/molL 反应速率v/mol-Ls 速率常数k 当c)不变时（即实验I、Ⅱ、Ⅲ），以gv对c(S,0)作图，可得一条 直线，斜率即为x,同理当c(S,O?)不变时（即实验I、V、V),以gv对 c)作图，可得一条直线，斜率即为y,该反应的反应级数为x+y 将求得的x和y代入v=kc(S,O)'c)'即可求得反应的速率常数k。 数据填入表。 实验编号 Igy Igc(S,o) IgdI) x 速率常数k 2.反应活化能的计算 反应速率常数k与反应温度T有如下关系： E 1gk=-2303R7+1gA E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
数据记录与结果计算 1．反应级数和速率常数的计算 对 ν=k x y c(S O ) c(I ) 2- - 2 8 两边取对数得：lg v = xlg (S O ) 2- 2 8 c + ylg (I ) - c + lg k 实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 反应时间Δt(s) 混溶液中反 应物的浓度 / mol·L-1 KI Na2S2O3 (NH4)2S2O8 Δc (S O ) 2- 2 8 / mol·L-1 反应速率 v/ mol·L-1·s -1 速率常数 k 当 c(I- )不变时(即实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，以 lgv 对 c (S O ) 2- 2 8 作图，可得一条 直线，斜率即为 x，同理当 c (S O ) 2- 2 8 不变时(即实验Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ)，以 lgv 对 c(I - )作图，可得一条直线，斜率即为 y，该反应的反应级数为 x+y。 将求得的 x 和 y 代入 ν=k x y c(S O ) c(I ) 2- - 2 8 即可求得反应的速率常数 k。 数据填入表。 实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ lgv lgc (S O ) 2- 2 8 lgc(I- ) x y 速率常数 k 2．反应活化能的计算 反应速率常数 k 与反应温度 T 有如下关系： lg k = RT E 2.303 a − + lg A Ea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
度下的k值，以1对m作图，可得一条直线，直线的斜率为-2303R 从而可求得反应的活化能Ea。将数据填入下表。 实验编号 N W Ⅷ 速率常数k Igk (1/D/K 活化能Ea/kJmol" 反应活化能测量误差应在10%以内（文献值：51.8 kJ-moI) 3.根据实验结果讨论浓度、温度和催化剂对反应速率及速率常数的影 响。 附注 1.本实验对试剂有一定的要求。碘化钾溶液应为无色透明溶液，不宜 使用有碘析出的淡黄色溶液。过二硫酸铵溶液必须是新配制的，因为长时间 放置过二硫酸铵易分解。若所配制的过二硫酸铵溶液p<3,说明该试剂已 有分解，不适宜本实验使用。所用试剂中如混有少量Cu“、Fe“等杂质离子， 会对反应有催化作用，可通过加几滴O.1 mol-LEDTA将其掩蔽。 2.在做温度对化学反应速率影响的实验中，如果室温低于10℃，可将 温度条件改为室温、高于室温10℃、高于室温20℃、高于室温30℃几种情 况进行。 思考题 1.若不用S,0?,而用「或b的浓度变化来表示反应速率，则反应速率常 数k是否一样？ 2.在含有Fe(SCN血红色溶液的试管中，加入FeCl或KSCN溶液， 为什么溶液颜色变得更深？ 3.本实验研究了浓度、温度、催化剂对反应速率的影响，对有气体参 加的反应，压力有怎样的影响？如对反应2NO(g+O(g)=2NO(g)将反 应容器缩小至原来的一半，那么反应速率将增加几倍？
度下的 k 值，以 lgk 对(1/T)作图，可得一条直线，直线的斜率为 R E 2.303 a − ， 从而可求得反应的活化能 Ea。将数据填入下表。 实验编号 Ⅵ Ⅳ Ⅶ Ⅷ 速率常数 k lgk (1/T)/K 活化能 Ea/kJ·mol-1 反应活化能测量误差应在 10%以内(文献值：51.8kJ·mol-1 ) 3．根据实验结果讨论浓度、温度和催化剂对反应速率及速率常数的影 响。 附注 1．本实验对试剂有一定的要求。碘化钾溶液应为无色透明溶液，不宜 使用有碘析出的淡黄色溶液。过二硫酸铵溶液必须是新配制的，因为长时间 放置过二硫酸铵易分解。若所配制的过二硫酸铵溶液 pH<3，说明该试剂已 有分解，不适宜本实验使用。所用试剂中如混有少量 Cu2+、Fe3+等杂质离子， 会对反应有催化作用，可通过加几滴 0.1 mol·L-1 EDTA 将其掩蔽。 2．在做温度对化学反应速率影响的实验中，如果室温低于 10℃，可将 温度条件改为室温、高于室温 10℃、高于室温 20℃、高于室温 30℃几种情 况进行。 思考题 1．若不用 2- S2O8 ，而用I -或I3 -的浓度变化来表示反应速率，则反应速率常 数 k 是否一样？ 2．在含有 Fe(SCN)3 血红色溶液的试管中，加入 FeCl3 或 KSCN 溶液， 为什么溶液颜色变得更深？ 3．本实验研究了浓度、温度、催化剂对反应速率的影响，对有气体参 加的反应，压力有怎样的影响？如对反应 2NO(g)+O2(g)==2NO2(g) 将反 应容器缩小至原来的一半，那么反应速率将增加几倍？
实验十3一12+广体系平衡常数的测定 实验目的 1.测定1= 亡+平衡常数。 2.了解化学平衡移动的原理。 3。练习滴定操作 实验原理 碘溶于碘化钾溶液中形成离子，并建立下列平衡。 I+ 在一定温度条件下其平衡常数： Kaadl)n)c)c() a(l,) 43) c(I) 式中a为活度，Y为活度系数，c)、c以c)为平衡浓度。由于在 离子强度不大的溶液中 y=1 K~ell) c(I;) (2 为了测定平衡时的c()、c(以、c),可用过量固体碘与己知浓度的碘 化钾溶液一起摇荡，达到平衡后，取上层清液，用标准硫代硫酸钠溶液滴定。 2NaS2O3+I2-2NaI+NazS4O6 由于溶液中存在1三 一+的平衡，所以用硫代硫酸钠溶液滴定， 最终测到的是平衡时碘和5的总浓度。设这个浓度为C,则： c=c(12)+dl3) (3) 碘的浓度()可通过在相同温度条件下，测定过量固体碘与水处于平衡 时，溶液中碘的浓度来代替。设这个浓度为，则 c12=c 整理③式c)=cc)尸d 从①式可以看出，形成一个I就需要一个上，所以平衡时的浓度c) 式中为碘化钾的起始浓度。 将)、c)、c)代入②式即可求得在此温度条件下的平衡常数K。 仪器和药品
实验十 I3 - I2 + I- 体系平衡常数的测定 实验目的 1．测定 I3 - I -+I2 平衡常数。 2．了解化学平衡移动的原理。 3．练习滴定操作。 实验原理 碘溶于碘化钾溶液中形成离子 I3 -，并建立下列平衡。 I3 - I -+I2 (1) 在一定温度条件下其平衡常数： (I ) (I ) (I ) • (I ) (I ) (I ) (I ) (I ) (I ) = 3 2 3 2 3 2 c c c γ γ γ = α α α K 式中 α 为活度，γ 为活度系数，c(I - )、c(I2)、c(I3 - )为平衡浓度。由于在 离子强度不大的溶液中 ≈ (I ) (I ) (I ) 3 2 γ γ γ 1 (I ) (I ) (I ) ≈ 3 2 c c c K (2) 为了测定平衡时的 c(I - )、c(I2)、c(I3 - )，可用过量固体碘与已知浓度的碘 化钾溶液一起摇荡，达到平衡后，取上层清液，用标准硫代硫酸钠溶液滴定。 2NaS2O3+I2===2NaI+Na2S4O6 由于溶液中存在 I3 - I -+I2 的平衡，所以用硫代硫酸钠溶液滴定， 最终测到的是平衡时碘和 I3 -的总浓度。设这个浓度为 c，则： c= c(I2)+c(I3 - ) (3) 碘的浓度 c(I2)可通过在相同温度条件下，测定过量固体碘与水处于平衡 时，溶液中碘的浓度来代替。设这个浓度为 c'，则 c(I2)=c' 整理③式 c(I3 - )= c- c(I2)= c- c' 从①式可以看出，形成一个 I3 -就需要一个 I -，所以平衡时 I -的浓度 c(I - )： c(I - )=c0-c(I3 - ) 式中 c0 为碘化钾的起始浓度。 将 c(I - )、c(I2)、c(I3 - )代入②式即可求得在此温度条件下的平衡常数 K。 仪器和药品