急募　この問題の答えを教えてください。

化学

高校生

約5年前

急募　この問題の答えを教えてください。

6次の図は、窒素分子と水素分子を1:3の物質量で混合し、アンモニアを生成する可逆反応①において、温度と圧力を変化させて平衡状態に達したときに生成するアンモニアの割合を表したものである。 N2(気)+ 3H2(気) 下の問いに答えよ。 2NH3(気)+ QkJ ニ 1.0×10°P@ -6.0×10° Pa -3.0×10° Pa -1.0×10~Pa 100 80 60 40 20 0. 200 300 400 500 600 700 温度 (1) 図より、高圧条件ほどアンモニアの生成率が高くなることがわかる。この理由を簡潔に答えよ。 (2) の式のQに関する条件として正しいものを、 (a)~(c)より記号で選べ。 (a) Q> 0 (b) Q<0 ( c) Q= 0 アンモニアの生成率

回答

こうせい

約5年前

(1)ルシャトリエの原理から、条件を高圧にすると、
平衡は圧力が低くなる方向に移動します。
つまり、分子数が少なくなる方向に平衡が移動するため
左辺の分子数は4、右辺の分子数は2であるため
平衡は右に移動します。
その結果、アンモニアがより多く生成されます。
このことから、高圧条件ではアンモニアの生成率が高くなります。

(2)グラフを見ると、温度を高くするとアンモニアの生成率は低くなっています。
また、ルシャトリエの原理から、温度を高くすると平衡は温度が低くなる方向へ移動します。つまり、温度を高くすると平衡は吸熱反応の方向に移動します。
これらのことから、「温度を高くする」→「吸熱反応の方向に平衡は移動」→結果として、グラフから「アンモニアの生成率が下がる」ということがわかります。
したがってアンモニアが減る方向が吸熱反応です。
①式はアンモニアの生成式なので、アンモニアが増える方向の式なのでこれは発熱反応になります。
なので、答えは(a)のQ>0になります。