氮的固定的三个方程式

文/陈少
专题:

氮的固定是指将游离态的氮转化成化合态的氮。自然界中存在的固氮的化学方程式是:N2+O2==放电==2NO;2NO+O2====2NO2;3NO2+H2O====2HNO3+NO。工业上固氮的化学方程式是:N2+3H2==高温、高压、催化剂==2NH3。

氮的固定

氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。如豆类植物共生的根瘤菌。它们能吸收大气中的氮气分子,将其转变成氨及铵离子。

合成氮的条件

催化剂:虽不能改变化学平衡,但可以加快反应速率,提高单位时间内的产量。

温度:升高温度可加快反应速率,但从平衡移动考虑,此反应温度不宜太高。使催化剂的活性最大也是选择温度的另一个重要因素。

压强:增大压强既可以加快反应速率又可以使化学平衡向正反应方向移动。但生产设备能不能承受那么大的压强,产生压强所需的动力、能源又是限制压强的因素。

浓度:在生产过程中,不断补充N2和H2,及时分离出NH3,不但可以加快反应速率,还能使平衡右移,提高NH3的产量。

压强:20~50MPa

温度:500℃左右,此时催化剂的活性最大。

催化器:铁触媒,是以铁为主体的多成分催化剂。

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