◆湖南省汨羅市第一中學(xué) 吳鵬賽 盧佳

高中化學(xué)（人教版）選擇性必修1第二章的第2 節(jié)化學(xué)平衡實(shí)驗(yàn)中，壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要表現(xiàn)為：在其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)使化學(xué)平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)，NO2氣體在被壓縮后顏色會(huì)先變深再變淺。但在實(shí)際操作中，從觀察NO2顏色的變化中較難判斷NO2氣體分子數(shù)量的變化，當(dāng)兩者達(dá)到平衡時(shí)，NO2顏色反而較被壓縮前略深一些。因此，學(xué)生較難通過(guò)顏色的變化判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。

圖1 教材中壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響實(shí)驗(yàn)

為使學(xué)生更好地理解化學(xué)平衡移動(dòng)原理，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯的化學(xué)平衡實(shí)驗(yàn)演示裝置。

一、所需材料

KT 板1 塊（50 cm×65 cm），U 形管，推拉手柄，容量50 mL 的玻璃注射器2個(gè)，長(zhǎng)10 cm的橡膠管2根，橡膠塞2個(gè)，玻璃管2 根，PVC 卡片，紫紅色CCl4碘溶液，NO2和N2O4混合氣體，等等。

二、裝置制作

1.將KT 板裁剪成50 cm×65 cm 大小的背板，用4 塊55 cm×10 cm×10 cm大小的KT 板黏合成裝置的底座，固定背板。

2.在背板左邊安裝一個(gè)U 形管，并用3 塊PVC 卡片固定。U 形管設(shè)置為可活動(dòng)的，便于盛裝液體。在背板的右上角安裝2 個(gè)玻璃注射器，用PVC卡片和活動(dòng)開(kāi)關(guān)將其固定。

3.將2 個(gè)玻璃注射器與同步推拉手柄連成一體，用2 根10 cm 長(zhǎng)的橡膠管、2 個(gè)橡膠塞和2 根玻璃管分別將其與U 形管的兩端連接。

圖2 改進(jìn)后的平衡實(shí)驗(yàn)演示裝置

三、實(shí)驗(yàn)步驟與原理

將本裝置放在展示桌面上，往U形管中倒入CCl4碘溶液，U 形管中溶液液面齊平，表示其兩端所受壓力相等。讓注射器分別吸入等體積的NO2和N2O4混合氣體以及空氣，輕推手柄同步改變注射器中氣體的體積，觀察U形管內(nèi)液面的變化情況。

在吸有NO2和N2O4混合氣體的注射器內(nèi)，存在如下平衡：2NO2N2O4。推動(dòng)同步手柄給兩個(gè)注射器內(nèi)的氣體進(jìn)行加壓處理，使其體積改變，吸入空氣的注射器內(nèi)空氣的總物質(zhì)的量不變，而吸入NO2和N2O4混合氣體的注射器中混合氣體的總物質(zhì)的量減少。由于U 形管兩邊氣體所受壓力變化值不同，導(dǎo)致與吸入NO2和N2O4混合氣體的注射器相連的U 形管一端的液面上升，拉動(dòng)同步手柄時(shí)液面下降。這樣，我們就可通過(guò)觀察U 形管內(nèi)液面的變化來(lái)判斷化學(xué)平衡的移動(dòng)方向。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

對(duì)于有氣體參與的可逆反應(yīng)，當(dāng)達(dá)到平衡且在其他條件不變的情況下，減小容器的容積使壓強(qiáng)增大，會(huì)使化學(xué)平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)。增大容器的容積使壓強(qiáng)減小，會(huì)使平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)?；瘜W(xué)反應(yīng)后氣體總體積沒(méi)有變化的可逆反應(yīng)，增大或減小壓強(qiáng)都不會(huì)使化學(xué)平衡發(fā)生變化。

五、創(chuàng)新點(diǎn)

改進(jìn)后的化學(xué)平衡實(shí)驗(yàn)演示裝置操作簡(jiǎn)單，演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象明顯，學(xué)生可以通過(guò)觀察U 形管中液面的變化情況來(lái)判斷化學(xué)平衡的移動(dòng)方向，更直觀地理解壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響，教學(xué)效果良好。

為確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，在操作時(shí)應(yīng)確保整套儀器氣密性的良好，使兩個(gè)注射器的體積變化同步進(jìn)行。