二氧化氮在不同温度下的平衡

实验目的

观察NO2与N2O4平衡体系在不同温度下的颜色变化，判断平衡移动方向。

实验原理

反应为 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g)，正反应放热（ΔH<0）。NO₂呈红棕色，N₂O₄无色。升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，NO₂浓度增大，颜色变深；降低温度，平衡向放热的正反应方向移动，NO₂浓度减小，颜色变浅。

实验器材

• 密封的NO₂与N₂O₄混合气体容器
• 热水
• 冰水
• 烧杯
• 室温下的对照容器

实验步骤

1. 观察室温下密封容器中气体的颜色。
2. 将一个容器放入热水中，观察颜色变化。
3. 将另一个容器放入冰水中，观察颜色变化。
4. 将两个容器与室温对照容器对比。
5. 把容器取出放回室温，观察颜色是否恢复。

实验现象与结论

放入热水后，气体颜色变深；放入冰水后，气体颜色变浅。说明升高温度，平衡向逆反应方向（吸热方向）移动；降低温度，平衡向正反应方向（放热方向）移动。

注意事项

• NO2有毒，容器必须密封，不得打开。
• 热水注意防烫，容器不要骤冷骤热。

常见问题

热水中NO2球颜色为什么变深？

该反应正向放热，升温使平衡逆向移动，红棕色NO₂浓度增大。

这个实验能说明正反应是放热反应吗？

能。升温平衡逆向移动，说明逆反应吸热，正反应放热。