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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。
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。
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。
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?
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。
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。
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。
滑块选择冰水或热水后,下面的相对示意会同步切换。
组成暂时稳定,正、逆两个方向仍在进行。
v正 = v逆
温度改变瞬间,二者都改变,但程度不同。
等待冰水或热水的选择
组成改变使两个方向的作用重新协调,达到新的平衡。
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。
升温后,平衡为何向吸热方向移动?
解释:升温相当于向体系加入热量;按勒夏特列原理,平衡朝消耗所加热量的吸热方向移动;本反应中逆反应吸热,故 NO2 相对增多、颜色加深。
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。