圆底烧瓶液体压强怎么算

温度对化学平衡的影响

在现行高级中学化学教材中，都以如图一所示的装置来讨论温度对化学平衡的影响，两上连接着的烧瓶里都盛有二氧化氮跟四氧化二氮达到平衡的混合气体。然后用夹子夹住橡皮管，把一个烧瓶放进热水里，把另一个烧瓶放入冰水（或冷水）里。根据所观察到混合气体颜色的变化和热化学方程式：

图一

可以知道，混合气体受热颜色变深，说明二氧化氮浓度增大，平衡向逆反应方向移动，混合体被冷却，颜色变浅，说明二氧化氮浓度减小，平衡向正反应方向移动。紧接着教材作了下面一段叙述：“由此可见，在其他条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应方向移动，温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。”

那么，在上述实验中，除温度改变外，其他条件是否有变化呢？下面毛春苈老师就此实验作以下分析。根据上面的热化学方程式可知：当已达平衡的NO₂和N₂O₄气体混合物受热时（图—左部）化学平衡向逆反应方向移动，即向生成NO₂的方向移动，所以混合气体颜色变深。由于分子数增多，容积没变，因此压强较始态时的压强为大。被冷却的混合气体（图—右部），化学平衡向正反应方向移动，即向生成N₂O₄的方向移动，混合气体颜色变浅。由于分子数减少，容积没变，因此压强较始态时的压强减小。可见内压发生了变化。因而“由此可见，在其他条件不变的情况下”说法是不确切的。

如果我们作下面的一些分析和推理，还是可以得出“在其他条件不变的情况下……”的结论的。

当加热，平衡向逆反应方向移动时，随NO₂增加，混合气体颜色变深，但同时，压强也在增加，由于压强的增加抑制了NO₂的增加，又要阻止混合气体颜色变深，即使这样，实验表明总的结果仍然是气体颜色较始态颜色深，这说明平衡还是向逆反应方向移动了，即使让压强不变（使容积加大）颜色也会变深。同理，当冷却时，平衡向正反应方向移动，随N₂O₄的增加，混合气体颜色变浅，同时压强减小，抑制N₂O₄的生成，又阻止了混合气体颜色变浅，但实验表现，总的结果还是较始态颜色浅，说明平衡还是向正反应方向移动了，如果让压强不变（容积变小），只会更有利于N₂O₄的生成，颜色也会变浅。这样就可以得出压强不变的情况下，温度对平衡移动影响的结论。

全日制十年制高中化学第一册“教学参考书”建议可改用下述方法进行：取250ml圆底烧瓶三个。分别装入NO₂，使三者的颜色基本相同，塞上塞子。将第一个烧瓶放入盛热水的烧杯里，第二个放入装冰水混合物的烧杯里，第三个放，空气中作对照用，如图二所示。观察第一、第二两个烧瓶里气体颜色的变化，还可以将第一、第二两个烧瓶对调它们所放的烧杯，更有说服力。但仍然不能直接得出“其他条件不变的情况下”的结论。也需要做些分析和推理才行。

图二

图三

用图三所示的装置来讨论温度对化学平衡移动的影响较为合适，将连通的两个烧瓶装入混合气体，分别放入热水和冷水。放入热水的烧瓶温度升高，有利于N₂O₄转化为NO₂，所以气体颜色变深，压强增大。冷水中的烧瓶里气体则是向有利于生成N₂O₄方向转化，颜色变浅，压强减小。连通的目的就在于：使两个烧瓶内压相同，这样两个烧瓶内压始态相同，终态也相同，也就是说，两个烧瓶里的压强改变量是一样的。如果改变量非常小就可看成等压情况。总之，我们可以得出“在其他条件相同的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应方向移动，温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动”的结论。

但要注意，连通的两个烧瓶容易被认为是一个平衡体系。其实，由于连通的导管较细，又加上使2NO₂N₂O₄达到平衡所需时间是极短的，所以在演示实验时间内，每个烧瓶仍可看成是一个独立的平衡体系。