Question

298K，101kPa時，合成氨反應(yīng)的熱化學方程式N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g);△H= -92.38kJ/mol。在該溫度下，取1 mol N₂(g)和3 mol H₂(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在進行反應(yīng)，測得反應(yīng)放出的熱量總是少于92.38kJ，其原因是什么？

Answer 1

該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，在密閉容器中進行該反應(yīng)將達到平衡狀態(tài)，1 mol N₂(g)和3 mol H₂(g)不能完全反應(yīng)生成2 mol NH₃(g),因而放出的熱量總小于92.38 kJ。

根據(jù)反應(yīng)熱的定義，可知合成氨的反應(yīng)熱就是1 mol N₂和3 mol H₂生成2 mol NH₃所放出的熱量，是92.38 kJ· mol ^-1。由于在密閉容器中進行的合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，對于可逆反應(yīng)來說，反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)仍然應(yīng)當用完全反應(yīng)時測得的數(shù)據(jù)表示。而密閉容器中1 mol N₂和3 mol H₂在該條件下不可能完全反應(yīng)而生成2 mol NH₃，所以放出熱量總小于92.38 kJ。