سوال ۱۶ — سؤال ۱۶ امتحان نهایی شیمی ۳ — مرداد ۱۴۰۳

الف)

$$K = \frac{[\mathrm{N_2}][\mathrm{H_2}]^3}{[\mathrm{NH_3}]^2} \rightarrow K = \frac{(0.004) \times (0.2)^3}{(0.2)^2} \rightarrow K = 8 \times 10^{-4}$$

ب) افزایش می‌یابد؛ زیرا با افزایش مول (یا غلظت) آمونیاک، تعادل در جهت رفت پیش می‌رود که تا حد امکان مقداری از آن را مصرف کند (اصل لوشاتلیه).

الف) در عبارت ثابت تعادل، غلظت فراورده‌ها در صورت و غلظت واکنش‌دهنده‌ها در مخرج می‌آید و هر غلظت به توان ضریبش در معادله می‌رسد:

$$K = \frac{[\mathrm{N_2}][\mathrm{H_2}]^3}{[\mathrm{NH_3}]^2}$$

حجم ظرف یک لیتر است، پس غلظت هر گونه (مول بر لیتر) همان عدد مول آن است. جای‌گذاری می‌کنیم:

$$K = \frac{(0.004)(0.2)^3}{(0.2)^2} = 0.004 \times 0.2 = 8 \times 10^{-4}$$

ب) افزایش. طبق اصل لوشاتلیه، اگر به سامانه‌ای در حال تعادل مقداری واکنش‌دهنده اضافه کنیم، تعادل به سمتی جابه‌جا می‌شود که بخشی از این مادهٔ اضافه‌شده را مصرف کند. آمونیاک واکنش‌دهنده است؛ پس تعادل در جهت رفت پیش می‌رود، مقداری آمونیاک تجزیه می‌شود و $\mathrm{N_2}$ و $\mathrm{H_2}$ بیشتری تولید می‌شود. در نتیجه مول‌های $\mathrm{N_2}$ در تعادل جدید افزایش می‌یابد.