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1.了解浓度、温度及催化剂对化学反应速率的影响。
2.测定过二硫酸铵与碘化钾反应时的速率。
3.学会计算反应级数、反应速率常数及反应的活化能。
在水溶液中过二硫酸铵和碘化钾发生如下反应：
其反应速率方程可表示为：
式中，v为反应速率；k为速率常数；C（
）、C（I
-
）为即时浓度；m与n之和称为反应级数。
通过实验能测定在单位时间内反应的平均速率
，如果在一定时间Δt内
的浓度变化为ΔC（
），则平均速率可表示为：
当Δt→0时，可用平均速率代替瞬时速率。即：
为了测定在一定时间Δt内
的浓度变化值，在将（NH
4
）
2
S
2
O
8
和KI混合的同时，加入定量的Na
2
S
2
O
3
溶液和淀粉指示剂，这样在反应（4-1）进行的同时，体系中还进行着如下反应：
反应（4-2）进行得非常快，瞬间即可完成，而反应（4-1）比反应（4-2）慢得多，由反应（4-1）生成的
立即与
反应，生成无色的
和I
-
。因此，在反应刚开始的一段时间内看不到
与淀粉相遇所呈现的特有蓝色。一旦Na
2
S
2
O
3
耗尽，反应（4-1）继续生成的
很快与淀粉作用而显现蓝色。
从反应（4-1）和（4-2）可以看出，ΔC（
）等于ΔC（
）的1/2。
在本实验中，每份混合液中Na
2
S
2
O
3
的起始浓度都相同。由于溶液呈现蓝色标志着
全部耗尽，故从Na
2
S
2
O
3
的起始浓度可求出ΔC（
），进而可计算ΔC（
）和反应的平均速率。
对反应速率方程两边取对数得：
当控制C（I
-
）不变时，以lgv对lgC（
）作图，可得一直线，斜率为m。同理，当C（
不变时，以lgv对lgC（I
-
）作图，可求出n。
求出m和n后，可用一组
、C（I
-
）和v数据代入速率方程求得反应速率常数k。
根据阿伦尼乌斯公式，反应速率常数k与反应温度T之间有以下关系：
式中，E a 为反应的活化能，kJ·mol -1 ；R为摩尔气体常数，R=8.314J·K -1 mol -1 ；T为热力学温度；A为常数项。
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
可求得反应的活化能Ea。
1.器材：100mL烧杯，大试管，量筒，电热恒温水浴槽，秒表，温度计。
2.试剂：（NH 4 ） 2 S 2 O 8 （0.2 mol·L -1 ，新配制），KI（0.2 mol·L -1 ），KNO 3 （0.2 mol·L -1 ），Na 2 S 2 O 3 （0.05 mol·L -1 ），（NH 4 ） 2 SO 4 （0.2 mol·L -1 ），Cu（NO 3 ） 2 （0.02 mol·L -1 ），淀粉溶液（0.2%）。
在室温下，用量筒准确量取表4-1所列用量的各试剂，除（NH 4 ） 2 S 2 O 8 溶液外，其余各试剂均可按用量混合在对应编号的烧杯中，当加入（NH 4 ） 2 S 2 O 8 溶液时，立即计时，将溶液混合均匀，待溶液变为蓝色时，停止计时，记录时间Δt及室内温度。
表4-1 浓度对化学速率的影响 室温：___℃
续表
按表4-1中实验1的试剂用量分别在高于室温5℃、10℃和15℃的温度下继续进行实验。将测得的各温度下的反应时间、计算得出的各温度下的反应速率及速率常数记录于表4-2。
表4-2 温度对化学反应速率的影响
根据表4-2中的数据，以lgk对1/T作图，求出直线的斜率，进而求出反应（4-1）的活化能。
在室温下，按表4-1中实验1的试剂用量，再分别加入1滴、5滴、10滴Cu（NO 3 ） 2 溶液，不足10滴的实验迅速用（NH 4 ） 2 S 2 O 8 溶液补充至10滴，搅拌，计时，把此时实验的反应速率与表4-1中实验1的反应速率比较。
表4-3 催化剂对反应速率的影响
1.实验中为什么可以由反应溶液出现蓝色的时间长短来计算反应速率？反应溶液岀现蓝色后，反应是否就终止了？
2.试分析本实验中Na 2 S 2 O 3 的用量过多或过少，对实验结果有什么影响？
●配套课件
续表
