高中化学 · 化学平衡 温度扰动
TEMPERATURE / EQUILIBRIUM

温度怎样改变平衡?

2NO2(g) N2O4(g)
正向:放热 逆向:吸热

改变温度

室温

每次以室温平衡为基准,分别比较降温至冰水或升温至热水后的状态;不是从上次滑块状态继续扰动。试管密闭、容积不变。

当前:室温
先把它看作基准状态;试着向两侧滑动,再比较颜色和方向。
密闭透明试管 平衡观察
可见现象
红棕色中等,作为观察基准
平衡移动
处于当前温度下的平衡状态
记住
颜色深浅只帮助判断 NO2 的相对变化,不给出具体量值。
STEP BY STEP

从现象推演方向

先观察,再问“热量被谁消耗”,最后用反应式核对物质的相对变化。

先想一想

如果红棕色变浅,哪一种气体相对减少?平衡是向生成它的一侧,还是向消耗它的一侧移动?

01

把颜色当作线索

NO2 呈红棕色,N2O4 近似无色。降温时颜色变浅,说明 NO2 相对减少,N2O4 相对增多。

02

沿热量方向判断

正向生成 N2O4 并放出热量;逆向生成 NO2 并吸收热量。降温时,体系倾向于走放热方向;升温时,倾向于走吸热方向。

03

用反应式复核

升温后平衡向逆向移动,NO2 相对增多、颜色加深;降温后平衡向正向移动,NO2 相对减少、颜色变浅。

正向:2NO2 → N2O4
放出热量
逆向:N2O4 → 2NO2
吸收热量
RATE BALANCE

扰动后,怎样回到新平衡?

滑块选择冰水或热水后,下面的相对示意会同步切换。

相对变化示意 · 同一阶段条形表达占优;降温两速率均减小,升温均增大。新平衡条形单独归一化,不与初始速率比较
STAGE 01
初始平衡

组成暂时稳定,正、逆两个方向仍在进行。

v正
v逆

v正 = v逆

STAGE 02
选择温度扰动

温度改变瞬间,二者都改变,但程度不同。

v正
v逆

等待冰水或热水的选择

STAGE 03
组成调整后

组成改变使两个方向的作用重新协调,达到新的平衡。

v正
v逆

新平衡:v正 = v逆

关键:温度改变瞬间,二者都改变但程度不同;随后体系组成发生相对变化,直到新平衡时又有 v正 = v逆。这里讨论的是相对趋势,不是具体速率。

CHECK YOUR IDEA

判一判

升温后,平衡为何向吸热方向移动?

一句话带走

正向放热:降温,平衡向正向移动,NO2 相对减少、颜色变浅;逆向吸热:升温,平衡向逆向移动,NO2 相对增多、颜色加深。

读图提示

红棕:NO2 相对变化线索 墨蓝:方向与关系标记

颜色、文字和条形关系共同传达信息。