化学平衡とルシャトリエの原理

可逆反応 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃（発熱・気体減） で、温度・圧力・添加量を変えると平衡がどちらへ動くかを粒子と濃度バーで体感します。

温度 T 450 ℃

圧力 P 200 atm

N₂ 添加量 1.0 mol

NH₃ 添加量 0.0 mol

平衡定数 K(T)

—

反応商 Q

—

NH₃ 収率（生成側）

—

平衡の移動

—

反応容器（粒子比）

平衡濃度バー（mol/L）と移動方向

可逆反応は正反応と逆反応が同じ速さで進む化学平衡に達し、見かけ上の濃度が変化しなくなります。
平衡にある系に外から条件（温度・圧力・濃度）を変える刺激を与えると、ルシャトリエの原理に従い、その刺激をやわらげる向きへ平衡が移動して新しい平衡に落ち着きます。
例の N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ は発熱反応で、左辺は気体4分子・右辺は2分子です。温度・圧力・添加量を動かして、平衡がどちらへ動くか確かめましょう。

いま何が起きている？

ここがポイント

温度を上げる ── 発熱反応では平衡定数 K が小さくなり、吸熱（=逆＝左）向きへ移動して NH₃ が減る。
圧力を上げる ── 気体分子数の少ない側（右＝生成側）へ移動して NH₃ が増える（K は不変）。
物質を加える ── 加えた物質を減らす向きへ移動。N₂ を足すと右へ、NH₃ を足すと左へ動く。
Q と K の比較 ── Q < K なら右（正反応）へ、Q > K なら左（逆反応）へ進み、Q = K で平衡に戻る。