1樓:安琪女神經經
人工合成氨和氮迴圈是密切相關的兩個概念。人工合成氨是指通過羨衫工業化的方法,將氧氣和氫氣用高溫高壓反應的罩埋方式合成氨,主要用途為製造化肥等產品。人工合成氨中所用的氮源通常來自物派螞大氣中的氮氣。
而氮迴圈則是指生物體內或環境中有機氮物質(如蛋白質等)的分解,使其轉化為無機氮物質,並在土壤、水體或空氣中轉換而形成一種迴圈的過程。這種迴圈包括氨化作用、硝化作用、固氮作用等過程,其中固氮作用是指通過微生物的作用將大氣中的氮氣轉換為可被生物利用的氨或亞硝酸鹽等化合物。
因此,在生物圈中,氮的迴圈被廣泛應用於作物的生長和發展,特別是在製造化肥時。人工合成氨與氮迴圈之間的關係在於,通過人工合成氨能夠生產出大量的氮肥,進而提高農作物的產量,但過量使用氮肥可能會引起生態失衡問題,例如土壤酸化、水體富營養化等。因此,氮的迴圈對於保護環境生態和可持續發展具有十分重要的意義。
2樓:帳號已登出
人工合成氨和氮迴圈存在密切關係,因為人工合成氨需要大量的氮和氫,而氮元素在地球上的大氣中是充足的敗虧激,但是氫則需要從其它化合物中提取,如天然氣、煤等。為此,從20世紀初開始,人們就著手研究氮的固氮過程,以獲得更為便捷的氫源。
最早採用的是光合作用固氮法,但其效率較低,而且成本較高。後來,人們開始採用工業化的固氮法,主要包括霍布斯法、奧特卡法和馬格達法等。其中,霍布斯法(也稱哈伯-博斯曼法)是目前應用最廣泛的人工合成氨方法。
該法將氮與氫在高溫高壓下反應制成氨,而反應所察襪需的高溫高壓和物料的流動都需要依賴於化工過程中的氮迴圈和氫迴圈來實現。
此外,氨的製備和使用也涉及到氮迴圈和氫迴圈。例如,氨是一種重要的化肥,將其施用於農田後,其中的氮將進入植物體系,並通過生物固氮等途徑進入空散到土壤中,參與自然的氮迴圈。在氫能領域,氨也是一種潛在的氫能儲存和運輸介質,可以通過氨解反應將其中的氫釋放出來進行利用,實現氫的迴圈利用。
3樓:帳號已登出
1. 人工合成氨和氮迴圈有著密切的關係。
2. 人工合成氨需要大量的氮元襪則山素,而氮迴圈則是指生物體內和生態系統內氮元素的迴圈利用過程。
在氮迴圈中,氮元素會被生物體吸收並進入食物鏈,最終被分解為氨,從而形成一種迴圈。
因此,只有氮迴圈運轉良好,才能夠提供充足的氮元素,支撐人工合成氨的生產。
3. 此外,人工合成氨的生產也會產生大量的氨氣,如果不加以處理,會對環境造成汙染。
而氮迴圈中的一些微生物盯橘可以利用氨氣進行代謝和生長告中,從而將氨氣轉化為其他有用的物質,同時也減少了氮元素的浪費和汙染。
因此,氮迴圈也可以作為處理人工合成氨產生的廢氣的一種有效方法。
工業合成氨屬於人工固氮嗎
4樓:預計據此
工業合成氨屬於人工固氮。
人工固氮主要是纖彎針對生物固氮而言,通過化學方法,製備出類似生物「固氮菌」的物質,使空氣中的氮氣在常溫常壓下與水及二氧化碳等反應,轉化為氨態氮或顫遊銨態氮,進而實現人工合成大量的蛋白質等,最終實現工廠化生產蛋白質食品。
合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨,為一種基本無機化工茄豎銷流程。現代化學工業中,氨是化肥工業和基本有機化工的主要原料。氮元素從遊離態變為化合態是氮的固定,工業合成氨是通過人類生態產活動把氮氣轉化為氨氣。
工業合成氨的化學方程式:n₂(g)+3h₂(g)=2nh₃(g)(可逆反應)。工業制氨絕大部分是在高壓、高溫和催化劑存在下由氮氣和氫氣合成製得。
氮氣主要**於空氣;氫氣主要**於含氫和一氧化碳的合成氣(純氫也**於水的電解)。
由氮氣和氫氣組成的混合氣即為合成氨原料氣。生產能力和產量合成氨是化學工業中產量很大的化工產品合成氨工業,1982年,世界合成氨的生產能力為125mt氨,但因原料**。
市場需求的變化,合成氨的產量遠比生產能力要低。合成氨產量以俄羅斯、中國、美國、印度等十國最高,佔世界總產量的一半以上。
工業上利用合成氨實現人工固氮的化學方程式
5樓:酸酸可愛多
工業上利用合成氨實現人工固氮的化學方程式:n₂十3h₂=2nh₃(高溫高壓催化劑,400-500°)
利用高溫提供高能量,斷n-n的3鍵h-h單鍵,便可從新合成,新建。但是個可逆反應,理由就是n-h鍵也會被高能量斷開又變回n-n的3鍵和h-h單鍵。要控制好反應進度,得到最高效益。
6樓:匿名使用者
說白了,就是 工業合成氨: n2 + 3h2 == 2nh3
條件:催化劑、可逆。
合成氨生產技術的創立開闢了人工固氮的途徑,對化學工業技術也產生了重大影響。 (1) 500℃、50mpa時,在容
7樓:網友
1) n2 + 3h2 = 2nh3
起始: 0轉化:平衡:
k=c(nh3)^2 / c(n2)·c(h2)^3]=(。
2)c、d。
3)陽極反應:3h2 - 6e- =6h+;陰極反應:n2 + 6e- +6h+ =2nh3。
4)因為氣體密度均為標準狀況下測得,設原反應混合氣中n2的物質的量為amol,h2的物質的量為bmol:氣體總質量為28a+2b=(a+b)×,解得:a/b=2/3。
又根據質量守恆定律,反應前後氣體總質量不變。
在同溫同壓同質量碧州情況下,氣體密度之比就等於其體積比的倒數,同時等於氣體物質的量之比的倒數。
n2 + 3h2 = 2nh3
起始: a b 0
轉化:拆慧脊 n 3n 2n
平衡: a-n b-3n 2n
a+b) /a-n)+(b-3n)+2n)= / ,且a/b=2/3。解得旅滲轉化率:n/a×100%=25%。
氮迴圈的氨
8樓:手機使用者
氨**於腐生生物對死亡動植物器官的分解,被用作製造銨離子(nh4+)。在富含氧氣的土壤中,這些離子將會首先被亞硝化細菌轉化為亞硝酸根離子(no2-),然後被硝化細菌轉化為硝酸根離子(no3-)。銨的兩步轉化過程被叫做硝化作用。
銨對於魚類來說有劇毒,因此必須對廢水處理植物排放到水中的銨的濃度進行嚴密的監控。為避免魚類死亡的損失,應在排放前對水中的銨進行硝化處理,在陸地上為硝化細菌通風提供氧氣進行硝化作用成為乙個充滿吸引力的解決辦法。
銨離子很容易被固定在土壤尤其是腐殖質和粘土中。而硝酸根離子和亞硝酸根離子則因它們自身的負電性而更不容易被固定在正離子的交換點(主要是腐殖質)多於負離子的土壤中。在雨後或灌溉後,流失(可溶性離子譬如硝酸根和亞硝酸根的移動)到地下水的情況經常會發生。
地下水中硝酸鹽含量的提高關係到飲用水的安全,因為水中過量的硝酸根離子會影響嬰幼兒血液中的氧濃度並導致高鐵血紅蛋白症或藍嬰症候群(blue-baby syndrome)。如果地下水流向溪川,富硝酸鹽的地下水會導致地面水體的富營養作用,使得藍藻菌和其它藻類大量繁殖,導致水生生物因缺氧而大量死亡。雖然不像銨一樣對魚類有毒,硝酸鹽可通過富營養作用間接影響魚類的生存。
氮素已經導致了一些水體的富營養化問題。從2006年起,在英國和美國使用氮肥將受到更嚴厲的限制,磷肥的使用也將受到了同樣的限制。這些措施被普遍認為是為了治理恢復被富營養化的水體而採取的。
在無氧(低氧)條件下,厭氧細菌的「反硝化作用」將會發生。最終將硝酸中氮的成分還原成氮氣歸還到大氣中去。
合成氨工業上有沒有采取迴圈操作
9樓:匿名使用者
n2+3h2→2nh3(g),氨合成反應在較高壓力畝鍵和催化劑存在的鬥凳條件下進行,由於反應後氣體中氨含量不高,一般只有10%~20%,故採用未反應氫空耐旅氮氣迴圈的流程。
4fes2+11o2=2fe2o3+8so22so2+o2=2so3
so3+h2o=h2so4
so2不能被完全轉化為so3要反回爐中繼續氧化,so3剩餘的也要迴圈利用,也是迴圈的流程。
3no2 + h2o → 2hno3 + no2no + o2 → 2no2 (在空氣中很快進行)產生的no2又可以用於製取hno3,也是迴圈過程。
合成氨是人類科學技術發展史上的一項重大突破,目前工業上用氫氣和氮氣直接合成氨,製得的氨通過催化氧化
10樓:滅世小昕2刏
1)a.正反應為氣體物質脊春指的量減小的反應,隨反應進行壓強減小,容器內氣體壓強保持不變,說明到達平衡,故a正確;
b.平衡時,各組分的濃度不再變化,說明到達平衡,故b正確;
c.當υ(h2
正)=?l-1
min-1υ(nh3
逆)=?l-1
min-1速率之比等於化學計量數之比,反應到達平衡森李,故c正確;
d.1個n≡n鍵斷裂的同時,有3個h-h鍵形成,3個h-h鍵形成的同時形成1個n≡n鍵,氮氣的生成與消耗速率相等,反應到達平衡,故d正確;
故答案為:abcd;
2)n2和h2
以體積比1:3的比例充入,二者按1:3反應,故二者轉化率相等,令n2
和h2分別為1mol、3mol,平衡時參加反應的氮氣為xmol,則:
n2g)+3h2
g)?2nh3
g)開始(mol):1 3 0
變化(mol):x 3x 2x
平衡(mol):1-x 3-3x 2x
所以,2x1?x+3?3x+2x
20%,解得x=1
故氮氣、氫氣的轉化率=1
mol1mol
100%=,故答案為:;
3)n(no2
n(no)=
由於n(no2
n(no)=2:1,故n(no2
mol、n(no)= mol,根據電子轉移守恆有n(cu)=?4)+?2)
由銅元素守恆n[cu(no3
n(cu)=,根據氮元素守恆n (hno3
n[cu(no3
n(no2n(no)櫻配= mol+ mol= mol,故c(hno3
mol/l,故答案為:8mol/l;
4)令氨氣總量為1mol,設生產硝酸的氨氣佔所用氨氣總量的體積分數為x,則生成硝酸銨的氨氣的物質的量為(1-x)mol,氨催化氧化利用率為a、合成硝酸的利用率為b,則根據氮元素守恆nh3
no~nhno3
故可得硝酸的物質的量為abx mol,製備的硝酸與剩餘的氨氣反應生成硝酸銨,二者物質的量之比為1:1,則abx mol=(1-x)mol,解得x=1
1+ab故答案為:1
1+ab
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