Question

298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g);△H= -92.38kJ/mol。在该温度下，取1 mol N₂(g)和3 mol H₂(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么？

Answer 1

该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态，1 mol N₂(g)和3 mol H₂(g)不能完全反应生成2 mol NH₃(g),因而放出的热量总小于92.38 kJ。

根据反应热的定义，可知合成氨的反应热就是1 mol N₂和3 mol H₂生成2 mol NH₃所放出的热量，是92.38 kJ· mol ^-1。由于在密闭容器中进行的合成氨反应是可逆反应，对于可逆反应来说，反应热的数据仍然应当用完全反应时测得的数据表示。而密闭容器中1 mol N₂和3 mol H₂在该条件下不可能完全反应而生成2 mol NH₃，所以放出热量总小于92.38 kJ。