Для получения аммиака смесь азота и водорода пропускают над железом. Для протекания реакции требуется первоначальное нагревание, дальше реакция протекает самопроизвольно. Приведите уравнение реакции. Какую роль играет железо в этом процессе? Укажите тип реакции по тепловому эффекту (экзо- или эндотермическая).

Уравнение реакции получения аммиака:

Эта реакция известна как процесс синтеза аммиака (процесс Габера-Боша).

Железо в данном процессе играет роль катализатора. Оно ускоряет химическую реакцию, снижая энергию активации, но само при этом не расходуется и не входит в состав конечных продуктов реакции. Благодаря железу скорость образования аммиака значительно увеличивается.

Первоначальное нагревание необходимо для того, чтобы частицы реагирующих веществ получили достаточную энергию для начала реакции. После начала процесса выделяется тепло, поэтому дальнейшее протекание реакции может происходить самостоятельно при поддержании необходимых условий.

По тепловому эффекту данная реакция является экзотермической, так как при образовании аммиака выделяется теплота.

Ответ:

• Уравнение реакции: $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$.

• Роль железа: катализатор.

• Тип реакции по тепловому эффекту: экзотермическая (с выделением тепла).