作业帮合成氨的反应过程
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/01 03:01:37
合成氨的反应过程
合成氨的反应过程
合成氨的反应过程
德国化学家哈伯1909年提出了工业氨合成方法,即“循环法”,这是目前工业普遍采用的直接合成法.反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题,将氨产品从合成反应后的气体中分离出来,未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应.合成氨反应式如下：
N2+3H2=2NH3
合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料.经过近百年的发展,合成氨技术趋于成熟,形成了一大批各有特色的工艺流程,但都是由三个基本部分组成,即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程.
将纯净的氢、氮混合气压缩到高压,在催化剂的作用下合成氨.氨的合成是提供液氨产品的工序,是整个合成氨生产过程的核心部分.氨合成反应在较高压力和催化剂存在的条件下进行,由于反应后气体中氨含量不高,一般只有10%~20%,故采用未反应氢氮气循环的流程.氨合成反应式如下：
N2+3H2→2NH3(g) =-92.4kJ/mol
国际上有关的研究成果认为,温和条件下的固氮作用一般包含以下三个环节：
①络合过程.它是用某些过渡金属的有机络合物去络合N2,使它的化学键削弱；②还原过程.它是用化学还原剂或其他还原方法输送电子给被络合的N2,来拆开N2中的N—N键；③加氢过程.它是提供H+来和负价的N结合,生成NH3.
氯化铵与氢氧化钙：2NH4Cl+Ca（OH)2▁△▁CaCl2+2H2O+2NH3↑
反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。合成氨反应式如下： N
氮分子在铁催化剂表面上进行化学吸附，使氮原子间的化学键减弱。接着是化学吸附的氢原子不断地跟表面上的氮分子作用，在催化剂表面上逐步生成—NH、—NH2和NH3，最后氨分子在表面上脱吸而生成气态的氨
N2+3H2=2NH3