U7.10 · 用 Q 解释勒夏特列原理练习题 · Reaction Quotient and Le Châtelier's Principle
涉及的课：U7.9 勒夏特列原理入门U7.10 用 Q 解释勒夏特列原理
- 1单选
H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) 在恒容容器中处于平衡。再充入一些 H₂，这一瞬间 Q 和 K 的关系是？平衡怎样移动？
解析Q = c²(HI) ÷ [c(H₂)·c(I₂)]。H₂ 增多，分母变大，Q 立刻小于 K。生成物相对不足，正反应速率大于逆反应速率，平衡向正方向移动，直到 Q 再次等于 K。两边气体分子数相同只说明改变体积不影响平衡，加入某种物质仍然会。
- 2填空
N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) 处于平衡。温度不变，把容器的体积突然压缩为原来的一半。这一瞬间 Q 是 K 的多少倍？
解析体积减半，各浓度都变为原来的 2 倍。Q = c²(NH₃) ÷ [c(N₂)·c³(H₂)]：分子乘 2² = 4，分母乘 2 × 2³ = 16，Q 变为原来的 4 ÷ 16 = 0.25。Q < K，平衡向正方向（气体分子数少的一边）移动。
- 3单选
一个放热反应处于平衡。升高温度的一瞬间，Q 和 K 分别怎样变化？平衡随后怎样移动？
解析升温的一瞬间浓度还没变，Q 不变；改变的是 K。正反应放热，升温使 K 减小，于是 Q > K，反应向逆方向进行，直到 Q 降到新的 K。改变浓度、体积改变的是 Q；改变温度改变的是 K。
- 4填空
某温度下 A(aq) ⇌ B(aq) 的 K = 2.0，平衡时 c(A) = 0.10 mol/L，c(B) = 0.20 mol/L。温度和体积不变，加入 A，使 c(A) 瞬间变为 0.40 mol/L。求重新达到平衡时 B 的浓度。
mol/L解析Q = 0.20 ÷ 0.40 = 0.5 < K，向正方向移动。设 A 减少 x：(0.20 + x) ÷ (0.40 − x) = 2.0，0.20 + x = 0.80 − 2.0x，x = 0.200。c(B) = 0.400，c(A) = 0.200 mol/L。A 比原平衡时（0.10）多，比刚加入时（0.40）少：平衡移动只能减弱、不能抵消这个改变。
- 5单选
注射器里的 N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g) 处于平衡（NO₂ 红棕色，N₂O₄ 无色）。迅速把活塞推进，压缩体积。气体颜色先变深，随后又变浅一些。最后的颜色和压缩前相比怎样？
解析压缩的一瞬间各浓度都增大，颜色变深；Q = c²(NO₂)/c(N₂O₄) 变为原来的 2 倍（体积减半时），Q > K，平衡向逆方向（生成 N₂O₄）移动，颜色变浅一些。但新平衡时 c²(NO₂) = K·c(N₂O₄)，N₂O₄ 的浓度增大了，NO₂ 的浓度也比原来大，所以颜色比压缩前深。勒夏特列原理：只能减弱、不能抵消。
- 6单选
在刚性容器中达到平衡，10 min 时改变了一个条件（温度不变），三种物质的浓度变化如下。改变的条件是？
解析读 10 min 处：只有 H₂ 的浓度突然升高（0.022 → 0.072 mol/L），I₂ 和 HI 没有跳变，所以是加入了 H₂。之后 Q < K，平衡向正反应方向移动：H₂、I₂ 减少，HI 增加，最后 HI 约 0.179 mol/L。移走 HI 会让 HI 突然下降；压缩体积会让三种物质同时突然升高；题目说温度不变。