E18 化学平衡反应的模型——“平衡机器”

目标:模拟平衡中有重要意义的因素，如温度、浓度、催化剂。

所谓模拟化学平衡反应的平衡机器，是由一个密闭体系和一个单反应容器组成的。
这个机器如E18图所展示。它由一个单反应容器组成，中间有一个垂直的隔板。在被隔开的两部分之间有一个有相同表面积的过渡区域，通过升高降低隔板可改变其大小。在机器底部安装了一个栅板，通过它用风扇吹进空气。因此每个隔间都有相同量的空气[可以被当作热能(温度)]。风扇的速度可以调整。每部分底部栅板的相对高度可以轻易改变。
顶部也由栅板组成，但是每部分只允许空气通过，但不允许聚苯乙烯小球进出隔间。

 

   初始，底部栅板的高度相同，每个隔间放入大约100个小球，且高度相同。然后打开风扇，小球可以从一个隔间自由移动到另一个。一段时间后，如果停止风扇，发现搅动的小球与初始状态没有改变。

可以改变各种参数，搅动小球足够长时间后达到一个确定的平衡。这个模拟实验中的不同参数类似于化学平衡反应的不同方面:
-小球的数目类似于浓度;
-小球的数目类似于浓度;
-从底部栅板算起的隔板高度类似于反应速率常数;
-左右隔间中球的比率类似于反应平衡常数;
-转移的小球数与初始小球数的比率类似于转化率;
-隔板高度的改变类似于催化剂对化学反应的影响。