Реакция синтеза азота и водорода, чаще всего упоминаемая в контексте производства аммиака, известна как процесс Габера-Боша. Эта реакция описывается уравнением:
[ \text{N}_2 (г) + 3\text{H}_2 (г) \rightleftharpoons 2\text{NH}_3 (г) ]
Давайте рассмотрим каждую из предложенных характеристик:
Обратимость: Реакция является обратимой. Это означает, что продукты реакции (аммиак) могут разлагаться обратно на исходные вещества (азот и водород) при определенных условиях. В промышленном процессе Габера-Боша используют высокое давление и температуру, чтобы сместить равновесие в сторону образования аммиака, но равновесие все равно присутствует.
Каталитичность: Реакция является каталитической. Для ускорения реакции и достижения приемлемой скорости синтеза аммиака используется катализатор. Обычно это железо с добавками, которые улучшают его каталитические свойства. Катализатор снижает энергию активации реакции, не смещая химическое равновесие.
Соединение: Реакция является реакцией соединения. Это тип реакции, в которой два или более простых веществ (в данном случае азот и водород) соединяются, образуя более сложное соединение (аммиак).
Эндотермичность: Реакция не является эндотермической; она экзотермическая. Это означает, что в ходе реакции выделяется тепло. Экзотермическая природа реакции используется в промышленности для поддержания температуры в реакторе.
Исходя из вышесказанного, реакция синтеза азота и водорода не является эндотермической (вариант 4).