N2 (г)+3H2 (г)=2NH3(г) + Q В каком направлении и почему сместится равновесие в данной реакции при понижении давления,увеличения концентрации аммиака, повышении температуры?

Давайте рассмотрим воздействие различных факторов на химическое равновесие реакции синтеза аммиака $N_2(g) + 3H_2(g) = 2NH_3(g) + Q$, где $Q$ обозначает выделяемое тепло.

1. Понижение давления

Этот процесс можно оценивать, используя принцип Ле Шателье, который гласит, что если на систему в равновесии оказывается внешнее воздействие (например, изменение давления или температуры), то равновесие смещается таким образом, чтобы уменьшить эффект этого воздействия.

В данной реакции с левой стороны у нас 1 молекула азота и 3 молекулы водорода (всего 4 молекулы газа), а с правой стороны - 2 молекулы аммиака. При понижении давления система стремится увеличить общий объем, что достигается за счет увеличения количества газообразных молекул. Следовательно, равновесие сместится влево, к образованию азота и водорода.

2. Увеличение концентрации аммиака

Повышение концентрации продукта реакции (аммиака) также приводит к смещению равновесия. Согласно принципу Ле Шателье, равновесие сместится в сторону, которая понижает концентрацию аммиака, то есть влево, к образованию азота и водорода.

3. Повышение температуры

Реакция синтеза аммиака является экзотермической (выделяется тепло, обозначено как $+ Q$). Согласно принципу Ле Шателье, при повышении температуры равновесие сместится в сторону, которая поглощает тепло, чтобы компенсировать увеличение температуры. В данном случае это будет смещение равновесия влево, к обратной реакции, которая поглощает тепло.

Таким образом, все три фактора (понижение давления, увеличение концентрации аммиака, повышение температуры) приведут к смещению равновесия реакции влево, к образованию азота и водорода.