化學原理啟迪146
【範例】在500℃的溫度合成氨，平衡常數是6.0×10﹣2 L2/mol2 ，預測下面的幾個反應系統，會朝哪個方向轉移以達成平衡。
a. [NH3]0=1.0×10﹣3 M，[N2] 0=1.0×10﹣5 M，[H2] 0=2.0×10﹣3 M
【解題】首先計算反應商數Q
Q=[NH3]02/[N2] 0 [H2] 03
=(1.0×10﹣3 mol/L)2/( 1.0×10﹣5mol/L)( 2.0×10﹣3 mol/L)3
=1.3×107 L2/mol2
因為K=6.0×10﹣2 L2/mol2 ，Q比K大。系統如果要達到平衡，產物的濃度[NH3]0必須下降，反應物的濃度[N2] 0、 [H2] 0必須上升；系統必須往左移動：
N2+3H2←2NH3
b. [NH3]0 = 2.00×10﹣4 M，[N2]0 = 1.5×10﹣5 M，[H2]0 = 3.54 × 10﹣1 M
計算反應商數Q
Q=[NH3]02/[N2] 0 [H2] 03
=(2.00×10﹣4 mol/L)2/( 1.5×10﹣5mol/L)( 3.54 × 10﹣1 mol/L)3
=6.01×10﹣2 L2/mol2
這個化學反應Q=K，所以系統是平衡的。系統不會往任何方向移動。
c. [NH3]0 = 1.0×10﹣4 M，[N2]0 = 5.0 M，[H2]0 = 1.0 × 10﹣2 M
反應商數Q：
Q=[NH3]02/[N2] 0 [H2] 03
=(1.0×10﹣4 mol/L)2/( 5.0 mol/L)( 1.0 × 10﹣2 mol/L)3
=2.0×10﹣3 L2/mol2
這個化學反應Q＜K，系統會往右移，用增加產物濃度與減少反應物濃度的方式，來達成平衡：
N2+3H2→2NH3
n 翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》
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