Question

298K，101kPa時，合成氨反應的熱化學方程式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，測得反應放出的熱量總是少于92.38kJ，其原因是什么？

Answer 1

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

根據反應熱的定義，可知合成氨的反應熱就是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是可逆反應，對于可逆反應來說，反應熱的數據仍然應當用完全反應時測得的數據表示。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而生成2 mol NH₃，所以放出熱量總小于92.38 kJ。