Fe 的催化作用本质:
( 1 )没有催化剂, N
2
分子和 H
2
分子化合生成 NH
3
是一个
均相的化学反应过程,要经过 N
2
分子的 N - N 键和 H
2
分子
的 H - H 键断裂和 N - H 键的形成, N
2
分子和 H
2
分子都
非常稳定,经均相化学反应合成 NH
3
需要很大的能量,即反应
的活化能很高(在 500℃ ,常压条件下活化能为 334.6kJ/
mol ),在这种情况下,反应极慢,以至于生成 NH
3
的量甚
微,常规方法都难以测出。
化工资源有效利用国家重点实验室
3
第一节 催化剂及催化作用基础
( 2 )采用 Fe 作为催化剂时, N
2
分子和 H
2
分子化合生成
NH
3
的活化能大大降低了(反应 途径发生了变化)。 N
2
分子
和 H
2
分子首先在 Fe 催化剂表面发生化学吸附,使得 N
2
分子
和 H
2
分子的化学键削弱,然后化学吸附的氮( Nad )和化学
吸附的氢( Had )在催化剂表面相互作用,并经过一系列的表
面化学反应,最后生成的 NH
3
分子从催化剂表面脱附生成产物
NH
3
,反应途径、反应机理和反应过程的能量关系如下:
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