窒素と水素からアンモニアが生成する反応 N₂ ＋ 3H₂ ⇄ 2NH₃ は、正反応が発熱反応である。この反応が平衡状態にあるとき、アンモニアの生成量を増やす操作として、正しいものはどれか。
- 1温度を上げる。
- 2圧力を下げる。
- 3触媒を加える。
- 4圧力を上げる。
- 5アンモニアを加える。
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正解：4
ルシャトリエの原理により、圧力を上げると、気体の分子数が減る方向（4分子→2分子）、つまり右向きに平衡が移動し、アンモニアが増えます。正反応は発熱反応なので、温度を上げると吸熱方向の左に移動します。触媒は平衡に達するまでの時間を短くするだけで、平衡の位置は変えません。平衡は、加えた変化を打ち消す方向に移動すると覚えましょう。
根拠：化学平衡（ルシャトリエの原理）