برای حل این سوال از قانون هس استفاده میکنیم. معادله هدف و واکنشهای داده شده در صورت سوال به شکل زیر هستند:
هدف:
\[ 4 \text{NH}_3 + 5 \text{O}_2 \rightarrow 4 \text{NO} + 6 \text{H}_2\text{O} \]
واکنشهای داده شده:
1) \[ \text{N}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{NO} \quad \Delta H_1 = +180.6 \, \text{kJ} \]
2) \[ \text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{NH}_3 \quad \Delta H_2 = -91.8 \, \text{kJ} \]
3) \[ 2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O} \quad \Delta H_3 = -483.7 \, \text{kJ} \]
برای رسیدن به معادله هدف، باید معادلات داده شده را به گونهای ترکیب کنیم که به معادله هدف برسیم:
- واکنش (1) را در عدد 2 ضرب میکنیم:
\[ 2(\text{N}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{NO}) \quad \Delta H = 2 \times 180.6 \]
- واکنش (2) را در عدد 2 ضرب و معکوس میکنیم:
\[ 2(2\text{NH}_3 \rightarrow \text{N}_2 + 3\text{H}_2) \quad \Delta H = 2 \times 91.8 \]
- واکنش (3) را در عدد 3 ضرب میکنیم:
\[ 3(2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}) \quad \Delta H = 3 \times (-483.7) \]
اکنون، دلتا H کل را محاسبه میکنیم:
\[ \Delta H = 2 \times 180.6 - 2 \times 91.8 + 3 \times (-483.7) \]
محاسبه:
\[ \Delta H = 361.2 - 183.6 - 1451.1 = -1273.5 \, \text{kJ} \]
بنابراین، آنتالپی کل واکنش برابر است با \(-1273.5 \، \text{kJ}\).
