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(KJ·mo)计算出该化学反应的摩尔焓变值。 这里 4溶液的比热容c=4.18J·g·K,CuS0溶液的密度p=g·cm3(具体值 由指导教师告知 量热器的热容忽略不计 (4)实验误差的计算及误差产生原因的分析。 六、思考题 (1)为什么本实验所用的CuS0,溶液的浓度和体积必须准确,而实验中所用的Z粉则用台天 平称量) (2)在计算化学反应烙变时,温度变化△T的数值,为什么不采用反应前 CuS0:溶液与Z☑ 粉混合前)的平衡温度值与反应后(CuSO:溶液与Z粉混合)的最高温度值之差,而必须采用 tT曲线上由外推法得到的△T值? (3)本实验中对所用的量热器,温度计有什么要求?是否允许有残留的洗液或水在反应器内? 为什么? 实验四化学反应速率与活化能 一、实验目的 ()了解浓度、温度对化学反应速率的影响。 (2)学会用实验数据作图的方法并计算反应的活化能 一、实验原理 1.浓度对化学反应速率的影 化学反应速率与各反应物浓度(以方程式中该物质的系数为指数)的乘积成正比,这一规 律叫做质量作用定律。它仅适用于一步完成的反应 一基元反应。实际上很多反应是分成几 个连续的过程来进行的。这时,质量作用定律虽然适用于其中每一个过程,但不适用于总的 反应。例如,KIO,和NSO,在酸性介质中总的反应为 2KIO,+5Na.SO. -H.SO,-K.SO.+5Na.SO.+l+HO 而实际反应可能按下列连续过程进行在酸性介质中NSO,以HSO,表示): (1)HIO,+H:SO,=HIO:+H.SO. (2)HIO+2H-SO=HI+2H2SO (3)5HⅡ+HI0=3L+3HO (4)2+HS0+l0=HS0+2 反应(4此(3)快,(3)比(2)快,(2)比1)快 因此,只要溶液中有亚硫酸存在,碘就很快与亚硫酸反应而不可能存在。只有亚硫酸全 部作用完以后,反应(3)所生成的碘才可能存在,并与溶液中的淀粉作用而呈蓝色。于是, 可用溶液中蓝色的出现作为HSO5其反应完的标志。出现蓝色所需时间越长,表示反应速 率找小 2. 温度对化学反应速率的影响 温度对化学反应速率的影响十分显著,大多数化学反应的速率都随温度升高而迅速增 大。 阿仑尼乌斯根据大量实验数据,总结出反应速率常数与温度的关系用下列式子表示: K=Ae 或K=Aexp(-Ea/R的出L,mo,R为摩尔气体分 式中K是为反应的速率常数 (R=8.315J·K·mo),T为热力学温度,A为指前因子(对同一反应,A为定值),e为自 然对数的底。对给定反应,在一般温度范围内,可视E和A各为一定值。 从阿仑尼乌斯公式可以看出,温度与速率常数间属于指数函数的关系,所以温度的影 响是很大的。(KJ·mol-1 ) 计算出该化学反应的摩尔焓变值。 这里: CuSO4 溶液的比热容 c=4.18J·g -1·K -1,CuSO4 溶液的密度ρ= g·cm-3 (具体值 由指导教师告知),量热器的热容忽略不计。 (4)实验误差的计算及误差产生原因的分析。 六、思考题 (1)为什么本实验所用的 CuSO4 溶液的浓度和体积必须准确,而实验中所用的 Zn 粉则用台天 平称量? (2)在计算化学反应焓变时,温度变化ΔT 的数值,为什么不采用反应前( CuSO4 溶液与 Zn 粉混合前)的平衡温度值与反应后(CuSO4 溶液与 Zn 粉混合)的最高温度值之差,而必须采用 t-T 曲线上由外推法得到的ΔT 值? (3)本实验中对所用的量热器,温度计有什么要求?是否允许有残留的洗液或水在反应器内? 为什么? 实验四 化学反应速率与活化能 一、实验目的 (1)了解浓度、温度对化学反应速率的影响。 (2)学会用实验数据作图的方法并计算反应的活化能。 二、实验原理 1.浓度对化学反应速率的影响 化学反应速率与各反应物浓度(以方程式中该物质的系数为指数)的乘积成正比,这一规 律叫做质量作用定律。它仅适用于一步完成的反应——基元反应。实际上很多反应是分成几 个连续的过程来进行的。这时,质量作用定律虽然适用于其中每—个过程,但不适用于总的 反应。例如,KIO3 和 Na2SO3 在酸性介质中总的反应为 2KIO3+5Na2SO3+H2SO4=K2SO4+5Na2SO4+I2+H2O 而实际反应可能按下列连续过程进行(在酸性介质中 Na2SO3 以 H2SO3 表示): (1) HIO3+H2SO3=HIO2+H2SO4 (2) HIO2+2H2SO3=HI+2H2SO4 (3) 5HI+HIO3=3I2+3H2O (4) I2+H2SO3+H2O=H2SO4+2HI 反应(4)比(3)快,(3)比(2)快,(2)比(1)快。 因此,只要溶液中有亚硫酸存在,碘就很快与亚硫酸反应而不可能存在。只有亚硫酸全 部作用完以后,反应(3)所生成的碘才可能存在,并与溶液中的淀粉作用而呈蓝色。于是, 可用溶液中蓝色的出现作为 H2SO3 其反应完的标志。出现蓝色所需时间越长,表示反应速 率越小。 2.温度对化学反应速率的影响 温度对化学反应速率的影响十分显著,大多数化学反应的速率都随温度升高而迅速增 大。 阿仑尼乌斯根据大量实验数据,总结出反应速率常数与温度的关系用下列式子表示: K=Ae -Ea/RT 或 K=Aexp(-Ea/RT) 式中 K 是为反应的速率常数,Ea 为反应的活化能,其单位为 J·mol-1,R 为摩尔气体常数 (R=8.315J·K -1·mol-1 ),T 为热力学温度,A 为指前因子(对同一反应,A 为定值),e 为自 然对数的底。对给定反应,在一般温度范围内,可视 Ea 和 A 各为一定值。 从阿仑尼乌斯公式可以看出,温度与速率常数间属于指数函数的关系,所以温度的影 响是很大的
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