一、 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。
二、 实验原理
反应的离子方程式为：
该反应的平均反应速率与反应物物质的量浓度的关系可用下式表示：
式中，Δc（S2O2－8）为S2O2－8在Δt时间内物质的量浓度的改变值；c（S2O2－8）、c（I－）分别为两种离子初始物质的量浓度（mol·L－1）；k为反应速率常数；m和n为反应级数。
为了能够测定Δc（S2O2－8），在混合NH( 4)2S2O8和KI溶液时，同时加入一定体积的已知浓度的Na2S2O3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：
反应 （2） 进行得非常快， 几乎瞬间完成， 而反应 （1） 则慢得多， 所以由反应 （1） 生成的I－3立即与S2O2－3作用生成无色的S2O2－6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Na2S2O3耗尽，反应（1）继续生成的微量I－3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。
从反应方程式（1）、（2）的计量关系可以看出，S2O2－8物质的量浓度减少的量等于S2O2－3物质的量浓度减少量的一半， 即
在固定c（S2O2－3），改变c（S2O2－8）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v＝kc（S2O2－8）m·c（I－）n的关系推出反应的反应级数。
再由下式可进一步求出反应速率常数k为
根据阿仑尼乌斯公式， 反应速率常数k与反应温度T有如下关系
式中，Ea为反应的活化能；R为气体常数；T为绝对温度。因此，只要测得不同温度时的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，即
三、 仪器、 药品及材料
1. 仪器
恒温水浴一台、 烧杯 （50m L） 5个 （标上1、2、3、4、5）、 量筒 （10m L4个， 分别贴上0.2mol·L－1（NH4）2S2O8、0.2mol·L－1KI、0.2mol·L－1KNO3、0.2mol·L－1 （NH4）2SO4，5m L量筒2个（分别贴上0.05mol·L－1Na2S2O3、0.2％淀粉）、秒表1块、玻璃棒或电磁搅拌器。
2. 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）。
四、 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2.6所列各反应物用量， 用量筒准确量取各试剂， 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t和室温； 计算每次实验的反应速率v。
表2.6 动力学实验数据
2. 温度对反应速率的影响， 求活化能
按表2.6中实验1的试剂用量分别在高于室温5℃、10℃和15℃的温度下进行实验，这样就可测得这三个温度下的反应时间， 并计算三个温度下的反应速率及速率系数。
3. 催化剂对反应速率的影响
在室温下，按表2.6中实验1的试剂用量，再分别加入1滴、5滴、10滴0.02mol·L－1 Cu（NO3）2溶液（为使总体积和离子强度一致，不足10滴的用0.2mol·L－1（NH4）2SO4溶液补充）。
五、 实验记录及处理
1. 浓度对反应速率的影响 （室温：15℃）
2. 温度对反应速率的影响 （表2.7）
表2.7 数据记录
利用表2.7中各次实验的k和T， 作lgk－1／T图， 求出直线的斜率， 进而求出反应 （1）的活化能Ea。
3. 催化剂对反应速率的影响 （表2.8）
表2.8 数据记录
六、 思考题
1. 总结浓度、 温度、 催化剂对化学反应速率的影响。
2. 本实验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？ 溶液出现蓝色后是否反应就终止了？
3.实验中，Na2S2O3溶液的用量过多或过少，对实验结果有什么影响？
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
