Равновесие азот водород аммиак

Рис. 196. Зависимость состояния равновесия реакции синтеза аммиака для нестехиометрических смесей водорода и азота 500° от соотношения

В системе аммиак — водород было обнаружено только равновесие жидкость — газ. Результаты исследования тройной системы азот — водород — аммиак показывают, что при увеличении содержания водорода в смеси увеличивается давление двойной гомогенной точки. Форма кривых растворимости водорода в аммиаке и аммиака в водороде свидетельствует о том, что при более высоких температурах (и давлениях) в системе может быть обнаружено равновесие газ — газ. [c.45]

Фаза — совокупность гомогенных частей системы, одинаковых по свойствам и ограниченных от других частей системы поверхностями раздела. Гомогенные системы состоят только из одной фазы. Гетерогенные системы содержат больше одной фазы. По числу фаз системы разделяют на однофазные, двухфазные, трехфазные и т.д. (многофазные). Папример, смесь, газообразных водорода, азота и аммиака —Мо(,,—ЫН.цг), равновесие в которой описывается уравнением [c.14]

Изучение равновесия азота, водорода и аммиака послужило толчком к исследованию свойств газов под высокими давлениями, в частности химического равновесия реальных систем, содержащих сжатые газы. Ряд важнейших представлений о гетерогенно-газовых каталитических [c.316]

Обсуждая осуществимость синтеза аммиака при очень высоких температурах, надо учесть влияние на равновесие диссоциации водорода и взаимодействия атомарного водорода с азотом это приведет к росту выхода аммиака с температурой. [c.75]

Возьмем для примера систему, состоящую из азота, водорода и аммиака, находящихся в химическом равновесии [c.236]

Описанное влияние давления на равновесный состав также является иллюстрацией проявления более общего принципа Ле-Шателье— Брауна (V.10). Так, увеличение давления в системе, содержащей равновесную смесь азота, водорода и аммиака, вызовет процесс, связанный с уменьшением объема, т. е. общего числа молей газов, иначе говоря, сдвинет равновесие реакции (V.153) слева направо. Именно по этой причине синтез аммиака в промышленности проводят при высоких давлениях, достигающих 1000 атм. [c.142]

Рассмотрим принцип Ле Шателье для системы, состоящей из водорода, азота и аммиака, находящихся в равновесии [c.41]

Приведем еще одну функциональную схему - синтеза аммиака, т.е. рассмотрим подсистему 7 в производстве аммиака как ХТС. Реакция водорода с азотом протекает не полностью из-за ограничений по равновесию. Поэтому синтез аммиака включает три стадии [c.188]

Тот же принцип дает указание относительно влияния давления на состав смеси азота, водорода и аммиака в состоянии равновесия. Так как из трех молекул водорода и одной молекулы азота образуется две молекулы аммиака, то всякое образование аммиака неизбежно влечет за собой сокращение об ема газовой смеси. Разложение аммиака, напротив, вызывает увеличение об ема. Поэтому давление должно благоприятствовать сокращению об ема реагирующих газов, т. е. образованию аммиака, потом что иначе разложение аммиака вызвало бы еще большее увеличение давления в системе. [c.111]

Какие воздействия смещают вправо равновесие реакции синтеза аммиака из азота и водорода [c.139]

Работы по синтезу аммиака из азота и водорода проводились в XIX веке многими исследователями, но только в 1904— 1908 гг. Габер и Нернст определили основные характеристики этого процесса. Нернст рассчитал равновесие реакции синтеза аммиака и проверил его экспериментально. Им было установлено, что для достижения успеха в проведении этого процесса необходимо применять высокое давление и катализаторы. Габер исследовал катализаторы и разработал схему технологического процесса. Позднее Ларсон и Додж точно установили значения констант равновесия этой реакции до 1000 ат. [c.241]

Сравнение скоростей отдельных стадий схемы (V.240) со скоростью реакции синтеза аммиака показывает, что адсорбция водорода идет со скоростью, значительно превышающей скорость реакции [529—531]. Гидрирование азота, адсорбированного при высоких температурах, протекает быстро и при температурах, значительно более низких, чем температура реакции [538—540]. Адсор бционно-химическое равновесие азота на железе [c.215]

Все это показывает, что постоянство состава системы (неизменность состава во времени) само по себе еще не означает наличия в системе химического равновесия. Так, например, смесь азота, водорода и аммиака при комнатной температуре не находится в истинном химическом равновесии, хотя она и может сохраняться без изменения состава сколь угодно долгое время, так как при комнатной температуре эти вещества практически не реагируют между собой. Отсутствие изменения состава со временем обусловливается в данном случае отсутствием взаимодействия, и в каких бы относительных количествах мы ни взяли компоненты, смесь их будет сохранять при этих температурах свой состав неизменным. Не скажется на составе смеси и изменение температуры (в пределах температур, при которых не происходит химического воздействия). В этом случае нет химического равновесия, так как нет химического процесса. [c.152]

Равновесия газ—газ и жидкость—газ в системе аммиак—азот—водород [c.43]

Равновесие газ—газ в системе аммиак—азот—водород [c.43]

Фазовое равновесие системы газ — жидкость для трехкомпонентной смеси аммиак — водород — азот (Нг N2=3 1) при давлениях до 98,1 МПа было -определено экспериментально А. Ларсоном и С. Блеком и впоследствии более точно А. Михельсом и др. На основе полученных данных были выведены по-луэмпирические уравнения, позволяющие рассчитывать реальное содержание аммиака в газовой фазе для смеси азот — водород — аммиак при разных температурах конденсации и давлениях. Более точным является уравнение [10], выведенное по данным А. Михельса [c.346]

По закону действия масс для сдвига равновесия реакции синтеза аммиака вправо необходимо в равновесной газовой смеси увеличить концентрацию азота и водорода или уменьшить концентрацию аммиака. Для этого в промышленных установках газовую смесь, как только из нее образовалось некоторое количество аммиака, выводят из колонны синтеза и освобождают целиком или частично от аммиака. Затем к газовой смеси добавляют свежие азот и водород и вновь пропускают ее через колонну синтеза. Повторяя этот процесс непрерывно, добиваются почти полного использования азотоводородной смеси. [c.59]

Система из трех газов-азота, водорода и аммиака-приходит к равновесию при суммарном давлении 5 атм. Измерение парциальньпс давлений трех газов дает следующие результаты = 1 атм, = 2 атм и PnHj = 2 атм. Вычислите для реакции [c.115]

Баротропное явление наблюдается также при фазовых равновесиях газ — газ. Так, например, при равновесии в тройной системе аммиак—азот — водород при 100 °С фаза, более богатая аммиаком, имеет большую плотность до давления 350 МПа, между 350 и 370 МПа наступаег баротропное явление, и эта фаза становится уже более легкой. Аналогичные эффекты наблюдались в системах азот — аммиак, аммиак — метан и др. [c.87]

Проведем теперь весь процесс в обратном направлении, сохранив давления газов в резервуарах прежними и изменив давления в ящике равновесия произвольно, но так, чтобы и при новых значениях давлений азота Ру, водорода Рг и аммиака Рз в ящике сохранилось равновесие реакции синтеза аммиака. Тогда максимальнополезная работа обратного процесса Лтах. очевидно, будет выражаться тем же уравнением, как и предыдущее, но с обратными знаками и новыми значениями Р [c.125]

Как будет смещаться равновесие в этой системе с повышением температуры Из принципа Ле-Шателье следует, что при повышении температуры равновесие должно сдвигаться таким образом, чтобы ослабить влияние температуры. Таким процессом будет процесс, протекающий с поглоп ьием тепла, т. е. процесс распада аммиака на азот и водород (2ННз N2 + ЗН2) (Если в обратимой реакции А + В С прямая реакция (—- )имеет экзотермический характер, то обратная реакция (ч— ) обязательно будет эндотермической. Это непосредственно вытекает из закона сохранения энергии). Этот эндотермический процесс ослабит влияние оказанного внешнего воздействия, т. е. повышения температуры. В самом деле зная теплоемкости азота, водорода и аммиака, мы могли бы для данного количества их смеси известного состава, находящегося в равновесии, рассчитать, какое количество теплоты нужно подвести к этой системе для повышения температуры ее, например, на 100° С. Однако химическая реакция (в данном случае диссоциация аммиака) поглотит часть введенной теплоты, и в результате то же количество теплоты вызовет повышение температуры не на 100° С, а соответственно в меньшей степени. [c.68]

Во сколько раз увеличится скорость прямой и обратной реакции синтеза аммиака, если в 10 раз увеличить концентрацию азота или водорода, давление газовой смеси Как повлияет это на равновесие п выход аммиака Ответ скорость прямой реакции увеличится в 10, 10- и 10- ряза обратной — в 10 раза при увеличении давления. [c.297]

Теория синтеза аммиака в присутствии катализаторов получила плодотворное развитие в результате работы ]И. И. Темкина п В. ]И. Пыжева [193]. Авторы показали, что при синтезе аммиака на железном катализаторе, иромотированном окисью алюминия и окисью калия, скорость суммарного процесса определяется кинетикой активированной адсорбции азота на поверхности, свободной от адсорбированного азота. Количество азота на поверхности определяется равновесием с водородом и аммиаком в газовой фазе, так как гидрирование адсорбированного азота в аммиак протекает быстро. Скорость разложения аммиака определяется скоростью десорбции азота. [c.112]

Представление о неоднородной поверхности было применено Темкпным и Пышевым [76] для объяснения кинетики синтеза аммиака на промотирован-ном железном катализаторе. Использовалось предположение, что количество азота на поверхности определяется равновесием с водородом и аммиаком в газовой фазе. При логарифмической изотерме (IV,2) это приводит к следующему выражению для покрытия азотом [c.97]

Синтез аммиака (газовую смесь содержащую 25% азота и 75% водорода, получают коксованием лиг-иита) температура 550— 600° давление 220 am-, выход аммиака 8% за проход конверсия азот-водород-иой смеси в аммиак при давлении около 1000 ат относительно высока, хотя давление 100 ат практически достаточно для промышленного процесса при 600° Железо в отсутствии катализата-ров достижение равновесия происходит чрезвычайно медленно даже при высоких температурах, например, 800-1000° 1566. 1569, 1570, 1567. 1568. 3273 [c.39]

Ни в одном из исследованных случаев (даже для системы аммиак — азот, ход кривой для которой прослежен до давления ООО ат) не было найдено поворота критической кривой, т. е. максимума критической температуры. По-видимому, или такого поворота вообще не существует, или он находится при гораздо более высоких давлениях. На это указывает характер Р — Т-кривой упомянутой выше системы аммиак — азот (см. рис. 1-9). В пользу первого предположения говорит поведение газовых растворов гелия. Однако если критическая кривая не поворачивает в область меньших температур, то она неизбежно должна пересечься с областью равновесия кристалл — газ. Дейстрителько, гри высоких давлениях чистые газы, такие, как азот, водород и др., кристаллизуются при обычных температурах уже при давлениях порядка 20 ООО ат. [c.59]

Экспериментально установлено, что хемосорбция водорода и гидрирование адсорбированного азота на промышленном железном катализаторе протекают значительно скорее, чем хемосорбция азота, причем скорость последней близка к скорости синтеза аммиака. На основании этого М. И. Темкин предположил, что первая стадия является лимитирующей, а стадии адсорбции водорода и гидрирования адсорбированного азота до аммиака, объединенные в приведенной схеме в виде процесса (N2) + ЗН2 2ЫНз + ( ), являются практически равновесными (при не слишком большом удалении всего процесса от равновесия). При этом считается также, что в условиях катализа поверхность покрыта главным образом азотом, адсорбирующимся со средней силой. [c.133]

По первому методу для обессеривания сернистого кокса применяли различные реагенты пар, воздух, паро-воздушную смесь, азот, водород, метан, хлор, аммиак, нефтяные газы. Применение газов, в соответствии с ранее рассмотренными механизмами реакций, протекающих в процессе прокалки кокса при 600—900 °С, основано либо на химическом связывании выделяющихся сернистых соединений, либо на быстром отводе первичных продуктов из зоны реакции. В некоторых случаях возможно совместное действие химических и физических факторов. Подача водорода сдвигает равновесие реакции (30) вправо и способствует быстрому отводу П З из системы. Подача твердых реагентов (А1С1д, НаОН и др.), которые могут связывать НаЗ, также должна способствовать более глубокому обессериванию. [c.90]

Пример 2. В какую сторону сместится равновесие, если 1) в равновесную смесь водорода, азота и аммиака добавить азот 2) в равновесной реакции С (т)-ЬС0г=2С0 увеличить общее давление 3) повысить температуру в экзотермической реакции СО + СЬ СОСЬ, ДН= —123 кДж [c.40]

Пусть смесь азота, водорода и аммиака находилась в рапппзе-сии прн определенной температуре. Не изменяя температур . , уменьшим в 2 раза объем системы. В первый момент парциальные давления и коицеитрации всех "газов возрастут вдвое, но прн этом изменится соотношение мел<ду скоростями прямой и обратной реакций — равновесие нарушится. [c.188]

Равновесие реакции. Синтез аммиака из азота и водорода возможен только при больших давлениях и высокой температуре в присутствии катализатора. Аммиак образуется по реакции ЗН2 -Ь N2 2КНз 26,64 ккал [c.235]