合成氨催化剂-合成氨催化剂的组成及各组分的作用

大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于合成氨催化剂的问题，于是小编就整理了3个相关介绍合成氨催化剂的解答，让我们一起看看吧。

什么是催化剂？以合成氨为例，简述催化剂反映的特点和原理？

催化剂是一种它能够加速反应的速率而自身不改变物质。它能够诱导化学反应发生改变，而使化学反应变快或者在较低的温度环境下进行化学反应。在有催化剂的环境下，分子只需较少的能量即可完成化学反应。 催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位，现在几乎有半数以上的化工产品，在生产过程里都采用催化剂。例如，合成氨生产采用铁催化剂，硫酸生产采用钒催化剂，乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中，都采用不同的催化剂。 目前认为，合成氨反应的一种可能机理，首先是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。上述反应途径可简单地表示为： xFe + N2→FexN FexN +［H］吸→FexNH FexNH +［H］吸→FexNH2 FexNH2 ＋［H］吸FexNH3xFe+NH3 在无催化剂时，氨的合成反应的活化能很高，大约335 kJ/mol。加入铁催化剂后，反应以生成氮化物和氮氢化物两个阶段进行。第一阶段的反应活化能为126 kJ/mol～167 kJ/mol，第二阶段的反应活化能为13 kJ/mol。由于反应途径的改变（生成不稳定的中间化合物），降低了反应的活化能，因而反应速率加快了。

氢气和氮气反应生成氨气的催化剂是什么？

这个反应成为合成氨工艺：N2+3H2—>2NH3反应在500摄氏度进行，反映催化剂是Fe（铁触媒）。铁触媒是在合成氨工业中的主要催化剂,在500℃时活性最大。但是,即使反应在500℃和30MPa进行，合成氨平衡混合物中NH3的体积分数也只为26.4％,即转化率较低。在实际生产中,采取迅速冷却的方法,使气态氨变成液氨后及时从平衡混合气体中分离出去,以促使化学平衡向生成NH3的方向移动。

铁触媒。

目前，合成氨工业中普遍使用的主要是以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。铁触媒在500 ℃左右时的活性最大，这也是合成氨反应一般选择在500 ℃左右进行的重要原因之一。

主要成分是Fe3O4,助催化剂K2O、Al2O3、CaO、MgO等含量小于催化剂总质量的9%，低压催化剂还增加了CoO(A201等)。

氨气与氮气之间相互转化的化学方程式？

氨气和氮气之间可以产生相互转化的反应，这个过程可用化学方程式表示为2NH3 → 3N2 + H2。这个方程式提示着一种叫做氨水合反应的重要过程，它是氮循环的核心。在此反应中，微生物将氨气转化为根据分类而异的一系列化合物，并最终以氮气释放到空气中。

此类作用发生在土壤、海洋、河流和湖泊等自然环境中，对于植物、动物、人类和全球生态系统的氮供应和气候影响发挥至关重要的作用。

到此，以上就是小编对于合成氨催化剂的问题就介绍到这了，希望介绍关于合成氨催化剂的3点解答对大家有用。