这套练习有十二道原创题，由易到难，涵盖可逆反应与化学平衡的全部五节课。第 1 到 4 题练方程式和含义，第 5 到 9 题练平衡移动与速率，第 10 到 12 题混合技能，包括一道计算题和一些虚构数据。
每题先在纸上作答，像考试时那样写出推理。然后再打开答案。做错的题对照文末的对应表，并用错题记录与重测队列记下错误类型。
题目
1. 固体氯化铵分解成氨气和氯化氢气体，这两种气体又能重新化合。写出带状态符号的可逆方程式。
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化学式：NH₄Cl、NH₃、HCl。原子数：左边 1 个 N、4 个 H、1 个 Cl；右边 1 个 N、3 + 1 = 4 个 H、1 个 Cl。已经配平。
NH₄Cl(s) ⇌ NH₃(g) + HCl(g)
2. 配平：SO₂(g) + O₂(g) ⇌ SO₃(g)
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右边要与氧相配。先写 2SO₃：得到 2 个 S 和 6 个 O。2SO₂ 有 2 个 S 和 4 个 O，O₂ 再加 2 个 O，共 6 个。
2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)
检查：S 2 = 2；O 4 + 2 = 6 = 6。
3. 某学生写：“混合物达到平衡时，反应停止，反应物和生成物的量相等。”指出并更正两处错误。
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错误 1：反应没有停止。它们仍在继续，所以平衡是动态的。错误 2：量不一定相等，而是保持不变。
正确的陈述：“平衡时，正反应和逆反应以相同速率进行，所以反应物和生成物的浓度保持不变。”
4. 碳酸钙分解：CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g)。解释为什么这个反应在密封容器中能达到平衡，而在敞口容器中不能。
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在密封容器中，CO₂ 气体无法逸出，所以它能与 CaO 反应，逆反应与正反应速率相匹配。在敞口容器中，CO₂ 逸出，逆反应无法与正反应速率相同，各物质的量持续变化。
5. H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g)。在恒温下加入更多碘。说明平衡移动的方向以及对 HI 的量的影响。
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加入 I₂ 使反应物浓度增大。系统会消耗它，所以平衡位置向生成物方向移动，HI 的量增加。
6. N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g)。在恒温下增大压强。预测平衡移动，并写出两边的气体分子数。
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左边：1 个气体分子。右边：2 个气体分子。压强增大有利于气体分子数较少的一边，所以平衡位置向 N₂O₄ 方向（左边）移动，NO₂ 的量减少。
7. 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)；正反应放热。升高温度。预测平衡移动以及对 SO₃ 的量的影响。
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温度升高有利于吸热方向。逆反应吸热，所以平衡位置向反应物方向移动，SO₃ 的量减少。
8. 向已经处于平衡的混合物中加入催化剂。说明对平衡位置的影响并解释原因。
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平衡位置无变化。催化剂使正反应和逆反应同等加快，所以速率仍然相等，各物质的量保持不变。如果系统还没达到平衡，催化剂会让它更早达到。
9. 对于 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)，正反应放热，抄下并完成下表：每个改变对速率的影响，以及对 NH₃ 平衡产率的影响。
| 改变 | 速率 | NH₃ 产率 |
|---|---|---|
| 加入催化剂 | ? | ? |
| 升高温度 | ? | ? |
| 增大压强 | ? | ? |
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| 改变 | 速率 | NH₃ 产率 |
|---|---|---|
| 加入催化剂 | 更快 | 无变化 |
| 升高温度 | 更快 | 降低 |
| 增大压强 | 更快 | 提高（左边 4 个气体分子，右边 2 个） |
10. 对于 CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g)，解释增大压强对平衡位置和速率的影响。
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气体分子数：左边 1 + 1 = 2；右边 1 + 1 = 2。两边相同，所以压强不会使平衡位置移动。速率确实会增大，因为气体粒子靠得更近，碰撞更频繁。
11. 下表是一个放热可逆反应的仅供练习的虚构数据，不是真实工厂的数据。
| 温度 (°C) | 相对速率（任意单位） | 平衡产率 (%) |
|---|---|---|
| 250 | 2 | 80 |
| 400 | 40 | 45 |
| 550 | 500 | 12 |
(a) 哪个温度产率最高？(b) 哪个温度反应最快？(c) 解释为什么可能选择 400 °C 左右的温度。
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(a) 250 °C，产率 80%。(b) 550 °C，相对速率 500 个单位。
(c) 两个目标互相冲突。250 °C 时产率高但速率很低，所以单位时间内生成的产物很少。550 °C 时速率高，但混合物中只有 12% 是产物。400 °C 左右既有中等产率 (45%)，速率 (40 个单位) 又有用得多。这就是折中。
12. 在反应 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ 中，28 g 氮气在理想情况下完全反应（Ar：N = 14，H = 1）。(a) 计算氨的最大质量。(b) 某工厂单程得到 13.6 g。计算百分产率。
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(a) N₂ 的摩尔数 = 28 ÷ 28 = 1.0 mol。N₂ : NH₃ 的比例是 1 : 2，所以是 2.0 mol NH₃。NH₃ 的 Mr = 14 + 3 = 17。质量 = 2.0 × 17 = 34 g。
(b) 百分产率 = 13.6 ÷ 34 × 100 = 40%。
检查：34 × 0.40 = 13.6。每次单程产率低，正是要循环使用未反应气体的原因。
如果你做错了
| 错误类型 | 题号 | 去学习 |
|---|---|---|
| 写或配平方程式 | 1、2 | 用符号表示可逆反应 |
| 说反应停止或量相等；敞开与封闭 | 3、4 | 解释动态平衡 |
| 移动方向错；气体分子数相同 | 5、6、7、10 | 预测指定条件改变后的平衡移动 |
| 混淆速率与位置；催化剂 | 8、9 | 区分速率变化与平衡位置 |
| 折中的表述或产率计算 | 11、12 | 描述产率与速率的折中 |
摩尔与方程式比例辅导工具和方程式配平推理训练器对第 2 题和第 12 题很有用。
如果你的错误出在某个习惯，而不是某一节课，线上一对一化学补习的老师可以检查你的书面解题过程，找出原因。