已知299K時,合成氨反應 N2 + 3H2 (可逆符號略)生成 2NH3 (反應物生成物都爲氣態) 反應熱爲-92.0

題目:

已知299K時,合成氨反應 N2 + 3H2 (可逆符號略)生成 2NH3 (反應物生成物都爲氣態) 反應熱爲-92.0KJ/mol 將此溫度下的1mol N2 和 3mol H2 放在一密閉容器中,在催化劑存在時進行反應,測得反應放出的熱量爲(忽略能量損失) :一定小於92.0 KJ
有人給出解釋是:由於反應可逆所以1mol N2 和 3mol H2 放在一密閉容器中生成的NH3小於2mol.所以反應放熱小於92.0 KJ
爲什麼在密閉容器里就不能完全反應了呢?

解答:

熱化學方程式是按照反應物完全反應所產生的熱效應來表示的.
合成氨反應爲可逆反應.
在一定條件下加入N2、H2開始反應,開始的一瞬間,正反應速率最大,逆反應速率爲0.
剛開始一段時間,正反應速率大於逆反應速率,N2、H2濃度減少,NH3濃度增加,同時正反應速率減小,逆反應速率增大.
當正逆反應速率變化到相等時,N2、H2濃度將不再減少,NH3濃度也不再增加,反應達到平衡狀態,反應物、生成物共存.
所以說只要條件不變,合成氨反應是進行不到底的,反應放出的熱量當然就小於按完全反應表示的92.0kJ/mol了.

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