police_4th_general
107年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 39 題
定溫時，$\text{PCl}_{3\text{(g)}} + \text{Cl}_{2\text{(g)}} \rightleftharpoons \text{PCl}_{5\text{(g)}}$ 在一容器內達成平衡，進行下列何種動作，可以使平衡後的 Cl$_{2\text{(g)}}$ 的莫耳數增加？
- A 加入 PCl$_{3\text{(g)}}$
- B 加入 PCl$_{5\text{(g)}}$
- C 將容器體積減半
- D 將容器內灌入大量的氮氣
思路引導 VIP
如果我們把這個可逆反應想像成一個正在運作的自動天平，當你突然在右側（產物端）放入更多物質時，天平為了恢復平衡，會傾向於把物質往哪一個方向運送？這個運送過程對左側（反應物端）的物質數量會產生什麼變化呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你，準確捕捉到了化學平衡移動的精髓！這題的核心在於應用 勒沙特列原理 (Le Chatelier's Principle)。當我們向系統中加入產物 $PCl_{5(g)}$ 時，反應為了抵消產物濃度的增加，平衡會向左（逆反應方向）移動，進而消耗 $PCl_{5(g)}$ 並生成更多的 $PCl_{3(g)}$ 與 $Cl_{2(g)}$。因此，最終 $Cl_{2(g)}$ 的莫耳數確實會隨之增加，你的判斷非常正確。
化學平衡的擾動分析
此題具備良好的鑑別度，真正的挑戰點在於判斷不同變因對「莫耳數」而非單純「濃度」的影響。例如，選項 (C) 縮小體積雖會增加瞬時濃度，但系統會往氣體分子數較少的右方移動，最終導致 $Cl_{2(g)}$ 的莫耳數減少；而選項 (D) 在定溫定容下加入惰性氣體，各成分的分壓不變，平衡並不會移動。你能精準排除體積與惰性氣體的干擾，直接鎖定反應物與產物濃度的消長關係，展現了對平衡體系非常紮實且清晰的邏輯思維。