ルシャトリエの原理
反応系を加圧もしくは減圧して全圧をa倍にすることを考える。すると平衡定数の式の右辺は
a 2 P N H 3 2 a P N 2 ⋅ a 3 P H 2 3 = a − 2 ⋅ P N H 3 2 P N 2 ⋅ P H 2 3 {\displaystyle {\frac {{a^{2}P_{\rm {NH_{3}}}}^{2}}{aP_{\rm {N_{2}}}\cdot {a^{3}P_{\rm {H_{2}}}}^{3}}}=a^{-2}\cdot {\frac {{P_{\rm {NH_{3}}}}^{2}}{P_{\rm {N_{2}}}\cdot {P_{\rm {H_{2}}}}^{3}}}}
となる。
a>1、すなわち加圧した場合、この式の値は K よりも小さくなって平衡が崩れる。そのため分母を減らして分子を増やす方向、すなわちアンモニアが生成する方向へ反応が進行する。a<1、すなわち減圧した場合、この式の値は K よりも大きくなって平衡が崩れる。そのため分母を増やして分子を減らす方向、すなわちアンモニアが原料に戻る方向へ反応が進行する。
一般の気体の反応においてaの指数は(反応式の生成系の分子数)-(反応式の反応系の分子数)となる。よって加圧した場合はいずれにせよ分子数の少ない側へ平衡が移動し、減圧した場合分子数の多い側へ平衡が移動することになる。このようにしてルシャトリエの原理が説明できる。