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人教版高二化學(xué)選修4第二章檢測試題(附答案)2
編輯:
逍遙路
關(guān)鍵詞:
高二
來源:
高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡測評卷(B卷) (時間:90分鐘 滿分:100分)
第Ⅰ卷(,共45分)
一、(每小題3分,共45分)
1.對于A2+3B2??2AB3反應(yīng)說,以下反應(yīng)速率表示反應(yīng)最快的是( )
A.v(AB3)=0.5 ol/(L•in)
B.v(B2)=0.6 ol/(L•in)
C.v(A2)=0.4 ol/(L•in)
D.無法判斷
解析:A項由v(AB3)=0.5ol/(L•in)可推出v(A2)=0.25 ol/(L•in);B項由v(B2)=0.6ol/(L•in),可得v(A2)=0.2 ol/(L•in),由此可知表示反應(yīng)最快的是C項。
答案:C
2.(2009•杭州高二檢測)在一定溫度下的剛性密閉容器中,當下列哪些物理量不再發(fā)生變化時,表明下述反應(yīng):A(s)+2B(g)??C(g)+D(g)已達到平衡狀態(tài)( )
A.混合氣體的壓強
B.混合氣體的密度
C.各氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度
D.氣體的總物質(zhì)的量
解析:解題時明確平衡狀態(tài)的判斷標志是變量不再發(fā)生變化。特別注意A的狀態(tài)為固體。由于A為固體,反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量相等,在剛性容器中整個反應(yīng)過程中壓強不變,故A、D錯;由于A為固體,氣體的質(zhì)量在反應(yīng)中會發(fā)生變化,直到達平衡狀態(tài),ρ=V,由于V不變,故混合氣體的密度平衡前后會發(fā)生變化,不變時即達到平衡,B對;任何物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變均可表明達到平衡狀態(tài),C對。
答案:BC
3.下列是4位同學(xué)在學(xué)習(xí)“化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡”一章后,聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)實際所發(fā)表的觀點,你認為不正確的是( )
A.化學(xué)反應(yīng)速率理論是研究怎樣在一定時間內(nèi)快出產(chǎn)品
B.化學(xué)平衡理論是研究怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品
C.化學(xué)反應(yīng)速率理論是研究怎樣提高原料轉(zhuǎn)化率
D.化學(xué)平衡理論是研究怎樣使原料盡可能多地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品
解析:化學(xué)反應(yīng)速率是研究化學(xué)反應(yīng)快慢的問題,化學(xué)平衡是研究化學(xué)反應(yīng)進行的程度問題。
答案:C
4.常溫常壓下,注射器甲中裝有NO2氣體,注射器乙中裝有相同體積的空氣,注射器與U形管連通,如圖所示,打開兩個止水夾,同時向外拉兩注射器的活塞,且拉動的距離相等,將會看到U形管中液面(不考慮此條件下NO2與水的反應(yīng))( )
A.a(chǎn)端上升,b端下降 B.a(chǎn)端下降,b端上升
C.U形管中液面無變化 D.無法判斷
解析:對于可逆反應(yīng)2NO2??N2O4,減壓后平衡向生成NO2方向移動,分子數(shù)增多,體積增大,a端下降,b端上升。
答案:B
5.可逆反應(yīng)A(s)+B??C達到平衡后,B的轉(zhuǎn)化率與壓強、溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
A.B是固體,C是固體,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B.B是氣體,C是固體,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C.B是氣體,C是固體,正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
D.B、C都是氣體,正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
解析:從圖像推理可知,壓強p增大,B的轉(zhuǎn)化率增大,表明增大壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,即向氣體體積縮小的方向移動,所以B為氣體,C則為固體;在三條溫度曲線上做一條等壓線,則可看出,溫度越高,B的轉(zhuǎn)化率越大,說明升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
答案:B
6.可逆反應(yīng)aX(g)+bY(g)??cZ(g)在一定溫度下的密閉容器內(nèi)達到平衡后,t0時改變某一外界條件,化學(xué)反應(yīng)速率(v)-時間(t)圖像如圖。下列說法正確的是( )
A.若a+b=c,則t0時只能是增大反應(yīng)體系的壓強
B.若a+b=c,則t0時只能是加入催化劑
C.若a+b≠c,則t0時只能是加入催化劑
D.若a+b≠c,則t0時只能是增大體系的壓強
解析:由v-t圖像可以看出t0時條件改變后,v正、v逆以同等倍數(shù)增加,但平衡沒有移動。
答案:C
7.化學(xué)平衡常數(shù)(K)是化學(xué)反應(yīng)限度的一個重要參數(shù),該常數(shù)表示的意義是可逆反應(yīng)進行的程度,K值越大,表示的意義錯誤的是( )
A.溫度越高 B.反應(yīng)物濃度越小
C.反應(yīng)進行的越完全 D.生成物濃度越大
解析:應(yīng)用化學(xué)平衡常數(shù)的前提是一定溫度下(故A是錯誤的);瘜W(xué)平衡常數(shù)的大小表示的意義就是反應(yīng)限度,即可逆反應(yīng)可能進行的程度,所以化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)值越大,可逆反應(yīng)進行得就越完全,反應(yīng)物濃度越小,生成物的濃度越大。故B、C、D三項的意義都是正確的。
答案:A
8.可逆反應(yīng)A(g)+B??C(g)+D達到平衡時,下列說法不正確的是( )
A.若增大A的濃度,平衡體系顏色加深,D不一定是具有顏色的氣體
B.增大壓強,平衡不移動,說明B、D必是氣體
C.升高溫度,C的百分含量減小,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
D.若B是氣體,增大A的濃度會使B的轉(zhuǎn)化率增大
解析:增大壓強平衡不移動,B、C可以是氣體,也可以不是氣體。
答案:B
9.對可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)????????催化劑加熱4NO(g)+6H2O(g),下列敘述正確的是( )
A.反應(yīng)達到平衡時,若兩種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等,則起始投入的n(NH3)∶n(O2)=4∶5
B.反應(yīng)達到平衡后,對體系一直進行加壓,平衡總是向逆向移動
C.反應(yīng)達到平衡時,若向壓強固定的密閉容器中充入稀有氣體,平衡不移動
D.當v正(NH3)∶v正(NO)=1∶1時,說明該化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)達到平衡
解析:平衡時,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等,則起始投入量之比應(yīng)該等于化學(xué)計量數(shù)之比,故A正確;當加壓到一定壓強時,氣態(tài)水變?yōu)榉菤鈶B(tài)水,平衡向正向移動,故B錯;充入稀有氣體而壓強不變,相當于增大容積,平衡向體積增大的方向移動,C錯;無論是否平衡,NH3、NO的正反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)計量數(shù)之比,故D錯。
答案:A
10.(2010•天津市塘沽區(qū)期末)可逆反應(yīng)A(固)+nB(氣)??Pc (氣)+qD(氣)反應(yīng)過程中其他條件不變時C的百分含量C%與溫度(T)和壓強(p)的關(guān)系如圖所示,下列敘述中正確的是( )
A.達到平衡后,使用催化劑,C%將增大
B.達到平衡后,若升高溫度,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動
C.方程式中n>p+q
D.達到平衡后,增加A的量有利于化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動
解析:使用催化劑,平衡不移動,A錯誤;由圖1知T1>T2(T1時,達到平衡所需時間短),T2→T1(升溫),C%減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動,B正確;由圖2知p2>p1(p2時,達到平衡所需時間短),p1→p2(加壓)C%減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動,則n<p+q,C錯誤。A是固體,其量的改變對化學(xué)平衡沒有影響,D錯誤。新標第一網(wǎng)
答案:B
11.一定條件下,在體積為10 L的密閉容器中,1 ol X和1 ol Y進行反應(yīng):2X(g)+Y(g)??Z(g),經(jīng)60s達到平衡,生成0.3ol Z,下列說法正確的是( )
A.若增大壓強,則物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率減小
B.將容器體積變?yōu)?0 L,Z的平衡濃度變?yōu)樵?2
C.以X濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.001 ol/(L•s)
D.若升高溫度,X的體積分數(shù)增大,則該反應(yīng)的ΔH>0
解析:這是一個體積縮小的可逆反應(yīng),增大壓強,物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率提高,故A錯;容積增大1倍,平衡發(fā)生移動,因此Z的平衡濃度不會變成原的12,故B錯;v(Z)=0.5×10-3 ol/(L•s),故v(X)=1×10-3 ol/(L•s);X的體積分數(shù)增大,則表明平衡左移,升高溫度,則正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng),故D錯。
答案:C
12.如圖表示可逆反應(yīng):N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時外界條件影響導(dǎo)致平衡移動的曲線,根據(jù)判斷影響平衡移動的因素是( )
A.升高溫度,同時加壓
B.減小壓強,同時降溫
C.增大反應(yīng)物的濃度,使用催化劑
D.增大反應(yīng)物的濃度,同時減小生成物的濃度
解析:題中圖像信息顯示:改變條件后,正反應(yīng)速率先突然增大,然后慢慢減;逆反應(yīng)的速率先突然減小,后慢慢增加,因此平衡向正反應(yīng)方向移動。
答案:D
13.現(xiàn)有3個體積相同的密閉容器,都進行下列反應(yīng):CO2+H2??H2O(氣)+CO,反應(yīng)所處的溫度相同,但起始的物質(zhì)的量不同,其中甲:n(CO2)=n(H2)=a ol,乙:n(CO2)=a ol,n(H2)=2a ol。丙:n(CO2)=n(H2)=n(H2O)(氣)=a ol。達到平衡時,CO的物質(zhì)的量由大到小的順序是( )
A.甲>乙>丙 B.甲>丙>乙
C.乙>丙>甲 D.乙>甲>丙
解析:CO2的轉(zhuǎn)化率是乙>甲>丙。
答案:D
14.(2011•福建南安一中期末)相同溫度下,體積均為0.25 L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):
N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH=-92.6 /ol。實驗測得起始、平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
容器
編號起始時各物質(zhì)物質(zhì)的量/ol達平衡時體系能量的變化
N2H2NH3
①130放出熱量:23.15
②0.92.70.2放出熱量:Q
下列敘述錯誤的是( )
A.容器①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等
B.平衡時,兩個容器中NH3的體積分數(shù)相等
C.容器②中達平衡時放出的熱量Q=23.15
D.若容器①體積為0.5 L,則平衡時放出的熱量<23.15
解析:化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),A正確;兩個容器為恒溫恒容下的等效平衡,B正確;兩容器參加反應(yīng)的起始物的量不同,反應(yīng)熱不同,C錯誤;若容器①體積為0.5 L,相當于對平衡后的②體積增加一倍,則平衡左移,放出的熱量<23.15 ,D正確.
答案:C新 標 第 一 網(wǎng)
15.將1 ol一氧化碳和1 ol水蒸氣放入一固定容積的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)??CO(g)+H2(g),在一定溫度下,反應(yīng)達到平衡后,得到0.6 ol二氧化碳,再加入2 ol水蒸氣并在相同條件下達到新平衡后,下列敘述正確的是( )
A.一氧化碳的轉(zhuǎn)化率提高,水蒸氣的轉(zhuǎn)化率降低
B.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率都提高
C.平衡向正反應(yīng)方向移動,達到新的平衡時二氧化碳的體積分數(shù)增大
D.平衡向正反應(yīng)方向移動,二氧化碳的物質(zhì)的量將大于1 ol但小于2 ol
解析:假設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為100%,則CO2也只能是1 ol,故CD錯誤;再加入水蒸氣后,水蒸氣反應(yīng)的量增大了,但轉(zhuǎn)化率卻降低了,故B錯誤。
答案:A
第Ⅱ卷(非選擇題,共55分)
二、非選擇題
16.(6分)一定條件下,在容積為1 L的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):Fe(s)+H2O(g)===FeO(s)+H2(g) ΔH>0。在1 000℃時,H2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)關(guān)系如圖所示。
(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=__________。當反應(yīng)達到平衡后,再向容器中加入鐵粉和水蒸氣,則K__________,(填“增大”、“減小”或“不變”);升高溫度,則K=__________。
(2)在1 000℃時,若向上述容器中加入0.80 ol鐵粉和1.00 ol水蒸氣,達到平衡時,容器中c(H2)=______。
答案:(1)cH2cH2O 不變 增大
(2)0.6 ol/L
17.(10分)(2010•黃埔模擬)某化學(xué)反應(yīng)2A??B+D在4種不同條件下進行,B、D起始濃度為0。反應(yīng)物A的濃度(ol/L)隨反應(yīng)時間(in)的變化情況如下表:
實驗序號 時間
濃度
溫度0102030405060
1800℃1.00.800.670.570.500.500.50
2800℃c20.600.500.500.500.500.50
3800℃c30.920.750.630.600.600.60
4820℃1.00.400.250.200.200.200.20
根據(jù)上述數(shù)據(jù),完成下列:
(1)在實驗1,反應(yīng)在10至20分鐘時間內(nèi),A的平均反應(yīng)速率為__________ol•(L/in)。
(2)在實驗2,A的初始濃度c2=__________ol/L,反應(yīng)經(jīng)20分鐘達到平衡,可推測實驗2還隱含的條件是__________。
(3)設(shè)實驗3的反應(yīng)速率為v3,實驗1的反應(yīng)速率為v1,則v3____ _____v1(填“>”“=”“<”),且c3__________1.0 ol/L(填“>”“=”“<”)。
(4)比較實驗4和實驗1,可推測該反應(yīng)的是__________反應(yīng)(選填“吸熱”“放熱”),理由是________________________________。
解析:(1)v(A)=0.80 ol/L-0.67 ol/L10 in
=0.013 ol/(L•in)。
(2)在相同條件下,實驗2達平衡后A的濃度與實驗1相同,但達平衡所需的時間短,所以A的初始濃度實驗2與實驗1相同,實驗2中,A的反應(yīng)速率較快,則反應(yīng)過程中加了催化劑。
(3)相同溫度下,達平衡時實驗3中A的濃度比實驗1中大,則實驗3中A的初始濃度比實驗1中大。所以v3>v1,c3>1.0 ol/L。
(4)由實驗4的數(shù)據(jù)可知,升溫A的濃度降低,顯然升溫有利于反應(yīng)向右進行,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
答案:(1)0.013 (2)1.0 加了催化劑 (3)> >
(4)吸熱 溫度升高平衡向正反應(yīng)方向移動
18.(6分)某研究小組擬用定量的方法測量Al和Fe分別與酸反應(yīng)的快慢,設(shè)計了如下圖1所示的裝置。
(1)檢查圖1所示裝置氣密性的方法是____________。
(2)若要比較產(chǎn)生氣體的快慢,可以測量相同時間段內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積,也可以測量__________________。
(3)實驗測得鋁絲產(chǎn)生氣體的速率(v)與時間(t)的關(guān)系如圖2所示,則t1~t2時間段內(nèi)反應(yīng)速率逐漸加快的主要原因是__________。
答案:(1)用手捂住錐形瓶,觀察乙中長導(dǎo)管內(nèi)液面是否上升 (2)產(chǎn)生相同體積的氣體所需時間 (3)反應(yīng)放熱,溶液溫度升高
19.(10分)在2L密閉容器內(nèi),800℃時反應(yīng)2NO(g)+O2(g)?? 2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如下表:
時間/s012345
n(NO)/ol0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式:K=__________。已知:K300 ℃>K350 ℃,則該反應(yīng)是__________熱反應(yīng)。
(2)下圖中表示NO2的變化的曲線是________。用O2表示從0~2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=__________。
(3)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是__________。
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器內(nèi)壓強保持不變
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器內(nèi)密度保持不變
(4)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動的是__________。
a.及時分離出NO2氣體 b.適當升高溫度
c.增大O2的濃度 d.選擇高效催化劑
解析:(1)由于K300 ℃>K350 ℃,所以,升高溫度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動,該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
(2)由于NO2的變化量與NO的變化量相等,是O2變化量的2倍,但曲線的變化方向相反,由此可確定b是NO2的變化曲線。
v(O2)=12v(NO)=12×0.02 ol-0.008 ol2 L×2 s=1.5×10-3 ol/(L•s)。
(3)化學(xué)平衡狀態(tài)是各成分的含量保持不變的狀態(tài),本質(zhì)是正逆反應(yīng)的速率相等。
a.v(NO2)不能說明是NO2生成的速率還是消耗的速率,同理v(O2)也是如此,因此不能判斷。
b.容器壓強不變說明容器內(nèi)各氣體物質(zhì)的總分子數(shù)不變,由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的反應(yīng),就說明了達到平衡狀態(tài)。
c.由于v逆(NO)=2v逆(O2),所以該式能反映出正逆反應(yīng)速率相等,能夠說明達到平衡狀態(tài)。
d.這是一個密閉的容器,質(zhì)量一定不變,與是否進行反應(yīng)無關(guān),所以該項不能說明是否達到平衡。
(4)a是減少物質(zhì),所以不能增大反應(yīng)速率,錯誤。b升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,錯誤。c正確。d催化劑只能改變反應(yīng)速率,不會影響平衡,錯誤。
答案:(1)K=cNO22cNO2cO2 放
(2)b 1.5×10-3 ol/(L•s)
(3)bc (4)c
20.(5分)
(1)反應(yīng)aA(g)??bB(g)+cC(g)在一容積不變的容器內(nèi)進行,反應(yīng)達到平衡(以下填“增大”、“減小”或“不變”)。
①若a=b+c,增大A的濃度,A的轉(zhuǎn)化率________。
②若a>b+c,增大A的濃度,A的轉(zhuǎn)化率________。
(2)若反應(yīng)aA(g)+bB(g)??cC(g)+dD(g),容器體積固定不變,且起始時A與B的物質(zhì)的量之比為a∶b。
①平衡時A與B的轉(zhuǎn)化率之比是__________。
②若增大A的濃度,則A的轉(zhuǎn)化率__________。
③若同時同等倍數(shù)地增大A、B的濃度,則a+b與c+d滿足什么關(guān)系時,A與B的轉(zhuǎn)化率同時增大?
a+b__________c+d(填“>”“=”或“<”)。
答案:(1)①不變 ②增大 (2)①1∶1、跍p小、郏
21.(10分)在一定條件下,二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)??????????催化劑加熱2SO3(g) ΔH<0
(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=_________________。
(2)降低溫度,該反應(yīng)K值__________,二氧化硫轉(zhuǎn)化率______ ____,化學(xué)反應(yīng)速率__________(以上均“增大”“減小”或“不變”)。
(3)600℃時,在一密閉容器中,將二氧化硫和氧氣混合,反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時間是__________。
(4)據(jù)上圖判斷,反應(yīng)進行至20 in時,曲線發(fā)生變化的原因是______________________________(用字表達);10 in到15 in的曲線變化的原因可能是__________(填寫編號)。
A.加了催化劑
B.縮小容器體積
C.降低溫度
D.增加SO3的物質(zhì)的量
解析:題給圖像中曲線看起比較雜亂,不要被表面現(xiàn)象所迷惑,只要仔細分析可發(fā)現(xiàn)圖中所包含的化學(xué)含義。15~20in、25~30 in兩個時間段時三條曲線都與橫坐標平行,即三種物質(zhì)的物質(zhì)的量不發(fā)生變化,處于平衡狀態(tài)。在20 in這一瞬間,O2的物質(zhì)的量突然增大,說明此時向反應(yīng)容器中加入了O2。
10in前后反應(yīng)都處于不平衡狀態(tài),而且O2、SO2的物質(zhì)的量都是逐漸減小,SO3的物質(zhì)的量都是逐漸增大;只是10in前變化較緩,10in后變化較快。這是改變了某條件使反應(yīng)速率加快所造成的。所以,可能是加了催化劑或縮小容器體積。
答案:(1)c2SO3c2SO2•cO2 (2)增大 增大 減小
(3)15~20 in和25~30 in (4)增加了O2的量 AB
22.(8分)在密閉容器中進行如下反應(yīng):
2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g)
SO2的起始濃度是0.4 ol/L,O2的起始濃度是1 ol/L。當SO2的轉(zhuǎn)化率為80%時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。
(1)求該反應(yīng)的平衡常數(shù)。
(2)若將平衡時反應(yīng)混合物的壓強增大1倍,平衡將如何移動?
(3)若將平衡時反應(yīng)混合物的壓強減小1倍,平衡將如何移動?
(4)平衡時保持體積不變,向平衡混合氣體中充入稀有氣體Ar,使體系總壓變?yōu)樵?倍,平衡又將如何移動?
解析: 2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g)
起始濃度(ol/L) 0.4 1 0
轉(zhuǎn)化濃度(ol/L) 0.32 0.16 0.32
平衡濃度(ol/L) 0.08 0.84 0.32
(1)平衡常數(shù)K=0.3220.082×0.84=19。
(2)壓強增大1倍,各組分的濃度增大1倍,Qc=0.6420.162×1.68=9.5<19。即Qc<K,所以平衡向正反應(yīng)方向移動。
(3)壓強減小1倍,各組分的濃度減小1倍,Qc=0.1620.042×0.42=38>19。即Qc>K,所以平衡向逆反應(yīng)方向移動。
(4)保持體積不變,向平衡混合氣體中充入稀有氣體Ar,盡管總壓強改變,但反應(yīng)混合物各組分的濃度保持不變。
Qc=0.3220.082×0.84=19=K,所以平衡不發(fā)生移動。
答案:(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為19!(2)平衡向正反應(yīng)方向移動!(3)平衡向逆反應(yīng)方向移動!(4)平衡不發(fā)生移動。
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