平成27年度センター試験【化学】第2問 問2|ルシャトリエの原理

ルシャトリエの原理に関する問題です。

ルシャトリエの原理とは、平衡状態にある系に変化を加えたときはその変化を打ち消す方向に平衡が移動するという原理です。

温度を上げれば下げる方向に、圧力を下げれば上げる方向に、物質を加えれば減らす方向に。

この原理は有名で考え方もシンプルなのでわかりやすい問題です。

 

1つ注意することがあるとすれば、それは圧力の変化についてです。

圧力を上げると下げる方向に平衡が移動するということはわかっても、圧力を下げるとはどういうことか、が問題です。

圧力について、このブログで説明したことがあります。

圧力-3|ペットボトルをへこませる力の元はなんでしょう?

簡単にいうと、圧力は分子が壁を叩く力なので分子数が多いほど圧力は高くなる、と考えることができます。

 

問題に与えられているアンモニアの合成反応を見てみましょう。

N2 + 3H2 ⇌ 2NH3

左から右へ反応を見たときは、1 mol の窒素と 3 mol の水素から 2 mol のアンモニアができることを表わします。

右から左へ反応を見たときは、2 mol のアンモニアから 1 mol の窒素と 3 mol の水素ができることを表わします。

したがって圧力を上げたければ、2 mol の反応物から 4 mol の生成物ができる右から左の反応を進めればよいですし、圧力を下げたければ、4 mol の反応物から 2 mol の生成物ができる左から右の反応を進めればよいです。

 

問題文を読んだあと、選択肢を見る前に「おそらく圧力に関して誤りを含めてくるだろうな」と想像できました。

逆に考える人が多いと予想されるからです。

とはいってもこれはあくまでそう思っただけで、もちろん解答は選択肢をよく読んで選んでいますから、何となくの勘には頼らないようにしましょう。

 

ちなみに触媒は反応の速度を速めるために使うものであって、平衡の移動には関係ありません。

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