N2 + 3H2 <-> 2NH3 + Q
Согласно принципу Ле Шателье, изменение условий реакции способствует смещению равновесия таким образом, чтобы противодействовать данному изменению.
Увеличение концентрации одного или обоих реагентов смещает равновесие в сторону образования продукта реакции, уменьшение же концентрации реагентов способствует протеканию обратной реакции - разложения продукта. Поэтому увеличение концентрации азота приведёт к смещению равновесия вправо (в сторону образования аммиака) , а уменьшение концентрации водорода - влево (в сторону разложения аммиака) .
Реакция протекает с уменьшением объёма, поэтому повышение давления способствует образованию аммиака - равновесие смещается вправо.
Реакция синтеза аммиака экзотермическая, поэтому снижение температуры также способствует смещению равновесия вправо.
Вывод константы равновесия - исходя из выражений для скоростей прямой и обратной реакций:
υ пр = k1[N2]*[H2]^3
υ обр = k2[NH3]^2
так как в состоянии равновесия υ пр = υ обр, то k1[N2]*[H2]^3 = k2[NH3]^2
k1/k2 = [NH3]^2 / ([N2]*[H2]^3)
k1/k2 = K - константа химического равновесия данной реакции
Итак, выражение для константы равновесия:
K = [NH3]^2 / ([N2]*[H2]^3)