第一步 · 先猜一猜
无色的 N₂O₄ 分解成棕色的 NO₂ 要吸热。把 298 K 加热到 450 K,管内颜色会?
选一个你现在的预测。
科学 / 化学 / 02
加热或压缩这管气体,看棕色往哪边跑。
探索路线
知道化学反应可以"走到一半停住":正反两个方向同时进行、速率相等时就是平衡。
从 298 K 出发,只升温,观察棕色深浅和转化率。
只降温到 250 K,看颜色几乎消失。
回到 298 K,只压缩体积(0.5×),对比"转化率"和"浓度"两个读数。
第一步 · 先猜一猜
选一个你现在的预测。
第二步 · 观察当前状态
发生了什么?
298 K、正常体积:Kc = 0.0088,转化率 13.8%,浅棕色是这根管的常态。
第三步 · 接受一个挑战
0 / 3让转化率超过 90%。
升温推 Kc:450 K 时转化率 98.2%。
让转化率降到 5% 以下(颜色"Almost colorless")。
降温压制分解:250 K 时转化率只剩 1.6%。
在 298 K 把体积压到一半(volumeFactor 0.5)。看转化率下降的同时 NO₂ 浓度反而上升。
压缩让平衡偏向分子数少的 N₂O₄:转化率 13.8% → 10.0%,但 [NO₂] 从 0.0275 升到 0.0398——"变淡的反应,变浓的管子"。
安全与范围网页模拟。真实的二氧化氮是有毒棕色气体,任何接触都需专业防护。
你看到的是
N₂O₄ 分解成红棕色的 NO₂ 是吸热反应。升温让平衡右移(范特霍夫方程改写 Kc),棕色加深;压缩体积则推它回到分子数更少的 N₂O₄ 一侧,棕色变浅——勒夏特列原理在管子里直接可见。引擎用 ICE 表精确求解二次方程,右侧试管与 298 K 参考管对比。