写出工业制取氨气的化学方程式

封神演义作者2023-05-06  22

在化学工业当中,氨气的制取采用氮气和氢气直接化合生成氨气,生成的氨气及时被抽走,使得反应近乎完全一些,n2+3h2可逆箭头(箭头上方是催化剂,高温高压)2nh3。催化剂用的是铁触媒,温度在700摄氏度左右,有些材料说是 800,1000,400,440等等,这是不同的标准制定的不同的温度,写方程式只需要写催化剂,高温,高压就行,压强在45~50左右

在实验室中,氨气的制取通常用铵盐和碱反应,比如说氯化铵和氢氧化钙反应

2nh4cl+ca(oh)2=(等号上方加热)cacl2+2nh3(气体箭头)+2h2o

也可以用别的铵盐和碱制取

工业制取氨气的优缺点:

1、优点:氨气具有刺激性气味,易溶于水,所以氨气泄漏时易被发现,同时也便于处理。

2、缺点:氨气在进入燃烧器之前,需通过预加热或选取合适的催化剂使氨部分分解,这样使得氢气含量达到要求从而提高氨气的燃烧速度。

工业上用氮气和氢气在高温高压条件和催化剂的催化下生成氨气。工业制取氨气与实验室制取氨气的主要区别在于工业制取氨气的原料容易获取(空气的主要成分即为氮气,氢气可以利用活泼金属与酸反应制得)、对反应条件的要求高(高温高压环境一般实验室无法建立)、制取量大等。相对而言实验室制取氨气的步骤比较简单,制备量也较小。

1、压强

研究表明在400°C,压强超过200MPa时,不使用催化剂,氨便可以顺利合成,但实际生产中,太大的压强需要的动力就大,对材料要求也会增高,这就增加了生产成本,因此,受动力材料设备影响,目前我国合成氨厂一般采用20MPa~50MPa

2、温度

从理想条件来看,氨的合成在较低温度下进行有利,但温度过低,反应速率会很小,并且在500°C时催化剂铁触媒的活性最大,故在实际生产中,一般选用500°C。

3、催化剂

采用铁触媒(以铁为主,混合的催化剂),铁触媒在500°C时活性最大,这也是合成氨选在500°C的原因。最后,制得的氨量也不算多,还可以采取迅速冷却,使气态氨变为液态氨。也可原料重复利用。

扩展资料:

催化剂

采用铁触媒(以铁为主,混合的催化剂),铁触媒在500°C时活性最大,这也是合成氨选在500°C的原因。

最后,制得的氨量也不算多,还可以采取迅速冷却,使气态氨变为液态氨。也可原料重复利用。

但对于合成氨反应中的铁催化剂,O2、CO、CO2和水蒸气等都能使催化剂中毒。但利用纯净的氢、氮混合气体通过中毒的催化剂时,催化剂的活性又能恢复,因此这种中毒是暂时性中毒。相反,含P、S、As的化合物则可使铁催化剂永久性中毒。

催化剂中毒后,往往完全失去活性,这时即使再用纯净的氢、氮混合气体处理,活性也很难恢复。催化剂中毒会严重影响生产的正常进行。工业上为了防止催化剂中毒,要把反应物原料加以净化,以除去毒物,这样就要增加设备,提高成本。因此,研制具有较强抗毒能力的新型催化剂,是一个重要的课题。

参考资料来源:百度百科-合成氨工业

1、工业制法

工业上氨是以哈伯法通过N2和H2在高温高压和催化剂存在下直接化合而制成:

N2+3H2⇌2NH3 △rHθ =-924 kJ/mol (反应条件为高温、高压、催化剂)

一般为铁触媒作催化剂,压强20-50 mPa,温度450℃左右。

2、实验制备

实验室,氨常用铵盐与碱作用或利用氮化物易水解的特性制备:

Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3↑

实验室快速制得氨气的方法:用浓氨水和固体NaOH反应制备氨气;

喷泉实验

在常温,常压下,一体积的水中能溶解700体积的氨。

在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛水的烧杯里(水里事先加入少量的酚酞试 液),把实验装置装好后。

打开橡皮管的夹子,挤压滴管 的胶头,使少量的水进入烧瓶,观察现象。 实验的基本原理是使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内,在尖嘴导管口形成喷泉。

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