氮气与氢气反应化学方程式

如题所述

氮气与氢气反应化学方程式:3H2+N2=2NH3

氢气和氮气的反应为化合反应,它需要在高温、高压、催化剂的条件下进行,并生成氨气,放出有刺激性气味的无色气体。氮气的化学式为N2,为无色无味气体,氮气化学性质很不活泼。

氮气:

氮气,是氮元素形成的一种单质,化学式N₂。常温常压下是一种无色无味的惰性气体,只有在高温高压及催化剂条件下才能和氢气反应生成氨气,在放电的情况下能和氧气化合生成一氧化氮;

即使Ca、Mg、Sr和Ba等活泼金属也只有在加热的情形下才能与其反应。氮气的这种高度化学稳定性与其分子结构有关,2个N原子以叁键结合成为氮气分子,包含1个σ键和2个π键。

因为在化学反应中首先受到攻击的是π键,而在N₂分子中π键的能级比σ键低,打开π键困难,因而使N₂难以参与化学反应。

氮是地球上第30丰富的元素。考虑到氮气占大气量的4/5,即占大气的78%以上,几乎可以使用无限量的氮气。工业常使用分馏液态空气的方法来获得大量氮气。

氢气:

氢气(H₂)最早与16世纪初被人工合成,当时使用的方法是将金属置于强酸中。1766–81年,亨利·卡文迪许发现氢气是一种与以往所发现气体不同的另一种气体。

在燃烧时产生水,这一性质也决定了拉丁语“hydrogenium”这个名字(“生成水的物质”之意)。常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味的气体。

氢气是无色并且密度比空气小的气体在各种气体中氢气的密度最小。标准状况下1升氢气的质量是0.0899克相同体积比空气轻得多。

因为氢气难溶于水所以可以用排水集气法收集氢气。另外在101千帕压强下温度-252.87 ℃时氢气可转变成无色的液体-259.1 ℃时变成雪状固体。常温下氢气的性质很稳定不容易跟其它物质发生化学反应。

但当条件改变时如点燃、加热、使用催化剂等情况就不同了。如氢气被钯或铂等金属吸附后具有较强的活性特别是被钯吸附。金属钯对氢气的吸附作用最强。当空气中的体积分数为4%-75%时遇到火源可引起爆炸。

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