化学平衡

質問

Ｎ2+3Ｈ2可逆→2ＮＨ3が平衡状態にあるとき、平衡はどちらに移動するか。または移動しないか。

（1）体積一定でＨｅを加える。…移動しない

（2）圧力一定でＨｅを加える。…左に移動する

答えはわかるんですけど、理由がわかりません。お願いします。

回答No.2

sanori · ベストアンサー

ふたたび＃１です。
さきほどの説明では、左から右への反応を説明していましたが、右から左へもどる方向の反応を説明していませんでした。
２ＮＨ３→Ｎ２＋３Ｈ２は、離婚と考えてください。
ＮＨ３が離婚する確率は基本的に一定ですから、ＮＨ３の人数（濃度）が大きくなるほど、それに比例して離婚の発生数は増えるわけです。

ようするに結婚と離婚の発生数が同じになるとき、「平衡」すなわち、左と右の濃度は、ともに不変（一定）になるわけです。

お礼

たとえがとても分かりやすかったです。明日のテスト頑張ります。本当に有難うございました。

回答No.3

Julius

＞（2）圧力一定でＨｅを加える。…左に移動する

増加したHeの分だけ圧が下がるように反応が進行するのですから、
平行反応は右に移動するはずです。

実際問題としてN2 + 3 H2 <-> 2NH3という反応は、
常圧・室温では平衡として成立しません。
高温だと活性化エネルギーを稼げますが、
エントロピー増大(乱雑さが増す)の項目が効いて来るので、
平衡は左に移動します。
そのため工業的アンモニア合成(ハーバーボッシュ法)では、
高圧にして平衡を右に移動させ、更に鉄・ルテニウムなどを
主体とした触媒を加えて活性化エネルギーを稼いでいます。

回答No.1

sanori

私、たとえ話でわかりやすく説明するの、好きです。
化学平衡は一種の「出会い系」と考えてください。
Ｎ２（男）１人ととＨ２（女）３人がお見合い、あるいは合コンしてるわけですよ。
ここで例えば、「Ｎ２」（男）が１人増えて２人になると、できるカップルの種類（組み合わせ）の可能性は２倍に増えますよね。

（１）体積一定で、恋愛に興味の無い人（＝不活性ガス＝Ｈｅ）を加えても、出会いの確率や組み合わせは増えないですよね。ということは、平衡が移動しない、ということなんです。

（２）圧力一定で、ということは、人口密度一定で、（ひらたく言えば、同じ人口密度のまま、人口だけ増やす）で恋愛おんち（＝Ｈｅ）の人だけを増やす...つまりＮ２とＨ２とが、誤ってＨｅと出会ってしまう確率ができますから、その分、Ｎ２とＨ２がちゃんと出会う確率は減ってしまうわけです。
これによって、カップルができる確率が減る、すなわち、平衡は左に移動するのです！