已達平衡之反應式 $3\mathrm{H}_{2(\mathrm{g})} + \mathrm{N}_{2(\mathrm{g})} \rightleftharpoons 2\mathrm{NH}_{3(\mathrm{…

Question

已達平衡之反應式 $3\mathrm{H}_{2(\mathrm{g})} + \mathrm{N}_{2(\mathrm{g})} \rightleftharpoons 2\mathrm{NH}_{3(\mathrm{g})} + 92\mathrm{KJ}$ ，則下列哪個實驗變因會產生影響，使得反應往右進行，且達到新平衡後 $\mathrm{NH}_{3(\mathrm{g})}$ 的分壓會比原平衡時增加？
(A) 定溫下縮小反應槽體積
(B) 反應槽溫度和總壓固定時灌入氦氣
(C) 定容下加熱
(D) 添加催化劑

Accepted Answer

正確答案為 A。 本題考勒沙特列原理與分壓定義。縮小體積使總壓上升，平衡向氣體莫耳數少（右）移動，且濃度增加導致NH3分壓上升。 (A) 【勒沙特列原理】定溫縮小體積等於加壓。反應左側4莫耳氣體、右側2莫耳，加壓使平衡向右移動以減少壓力。同時因體積縮小且NH3莫耳數增加，根據P=nRT/V，NH3分壓必然比原平衡高。完全符合題意。 (B) 【惰性氣體效應】恆溫恆壓下灌入惰性氣體（He），為維持總壓不變，系統體積必須膨脹。這導致反應氣體分壓下降（稀釋效應），平衡反而向左（氣體莫耳數多的一方）移動，NH3產量與分壓皆減少。這是考生最常誤判的陷阱。

已達平衡之反應式 $3 H_{2 (g)} + N_{2 (g)} ⇌ 2 NH_{3 (g)} + 92 KJ$ ，則下列哪個實驗變因會產生影響，使得反應往右進行，且達到新平衡後 $NH_{3 (g)}$ 的分壓會比原平衡時增加？

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