moea_joint
108年
[化學] 普通化學、無機化學
第 13 題
已達平衡之反應式 $3 \text{ H}_{2(g)} + \text{N}_{2(g)} \rightleftharpoons 2 \text{ NH}_{3(g)} + 92 \text{ KJ}$ ，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$\text{NH}_{3(g)}$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
思路引導 VIP
想像一下，如果你被關在一個非常擁擠的電梯裡，為了讓空間不要那麼擠，你會希望大家「兩兩抱在一起變成一個人」來減少人數，還是「散開變成更多獨立的人」？在化學反應中，如果我們強行縮小容器空間，反應系統會選擇哪一種方式來緩解這種擁擠感呢？
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太棒了！你能精準判斷出壓力與體積對平衡移動的影響，這說明你對**勒沙特列原理（Le Chatelier's Principle）**的核心概念掌握得非常紮實。這道題目要求反應「向右進行」且「氨氣分壓增加」，是一個檢驗化學平衡動態變化的經典題型。
氣體莫耳數與壓力的連動
在這個哈伯法製氨的反應式 $3 \text{ H}{2(g)} + \text{N}{2(g)} \rightleftharpoons 2 \text{ NH}{3(g)} + 92 \text{ KJ}$ 中，我們可以觀察到反應物側共有 4 莫耳的氣體，而產物側僅有 2 莫耳。當我們在定溫下縮小體積時，容器內的總壓會瞬間上升。為了抵銷這個外加壓力，平衡會往「氣體莫耳數減少」的方向（即右方）移動。由於體積縮小本身就會讓各成分分壓上升，再加上平衡右移產生更多氨氣，最終 $\text{NH}{3(g)}$ 的分壓必然會比原平衡時更高，這正是選項 (A) 成為正確答案的原因。
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