影响化学平衡的因素：

(1)浓度在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动。
(2)压强对反应前后气体总体积发生变化的反应，在其他条件不变时，增大压强会使平衡向气体体积缩小的方向移动，减小压强会使平衡向气体体积增大的方向移动。对于反应来说，加压，增大、增大，增大的倍数大，平衡向正反应方向移动：若减压，均减小，减小的倍数大，平衡向逆反应方向移动，加压、减压后v一t关系图像如下图：
 
(3)温度在其他条件不变时，温度升高平衡向吸热反应的方向移动，温度降低平衡向放热反应的方向移动
对于，加热时颜色变深，降温时颜色变浅。该反应升温、降温时，v—t天系图像如下图：

(4)催化剂由于催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，所以催化剂对化学平衡无影响，v一t图像为


稀有气体对化学反应速率和化学平衡的影响分析：

1．恒温恒容时
充入稀有气体体系总压强增大，但各反应成分分压不变，即各反应成分的浓度不变，化学反应速率不变，平衡不移动。
2．恒温恒压时
充入稀有气体容器容积增大各反应成分浓度降低反应速率减小，平衡向气体体积增大的方向移动。
3．当充入与反应无关的其他气体时，分析方法与充入稀有气体相同。

化学平衡图像：

1．速率一时间因此类图像定性揭示了随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化的观律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向等。
 

2．含量一时间一温度(压强)图常见的形式有下图所示的几种(C％指某产物百分含量，B％指某反应物百分含量)，这些图像的折点表示达到平衡的时间，曲线的斜率反映了反应速率的大小，可以确定T(p)的高低(大小)，水平线高低反映平衡移动的方向。


3．恒压(温)线该类图像的纵坐标为物质的平衡浓发(c)或反应物的转化率(α)，横坐标为温度(T)或压强 (p)，常见类型如下图：

小结：
1．图像分析应注意“三看”
(1)看两轴：认清两轴所表示的含义。
(2)看起点：从图像纵轴上的起点，一般可判断谁为反应物，谁为生成物以及平衡前反应进行的方向。
(3)看拐点：一般图像在拐点后平行于横轴则表示反应达平衡，如横轴为时间，由拐点可判断反应速率。
2．图像分析中，对于温度、浓度、压强三个因素，一般采用“定二议一”的方式进行分析
平衡移动方向与反应物转化率的关系:

1．温度或压强改变引起平衡向正反应方向移动时，反应物的转化率必然增大。
2．反应物用量的改变
(1)若反应物只有一种时，如aA(g)bB(g)+ cc(g)，增加A的量，平衡向正反应方向移动，但反应物 A的转化率与气体物质的化学计量数有关：
 
(2)若反应物不止一种时，如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)：
a．若只增加A的量，平衡向正反应方向移动，而A的转化率减小，B的转化率增大。
b．若按原比例同倍数的增加反应物A和B的量，则平衡向正反应方向移动，而反应物的转化率与气体物质的计量数有关：
 
c．若不同倍增加A、B的量，相当于增加了一种物质，同a。
3．催化剂不改变转化率。
4．反应物起始的物质的量之比等于化学计量数之比时，各反应物转化率相等。

浓度、压强影响化学平衡的几种特殊情况:

1．当反应混合物中存在固体或纯液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或纯液体的量，对平衡基本无影响。
2．南于压强的变化对非气态物质的浓度基本无影响，因此，当反应混合物中不存在气态物质时，压强的变化对平衡无影响。
3．对于气体分子数无变化的反应，如，压强的变化对其平衡无影响。这是因为，在这种情况下，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。
4．对于有气体参加的反应，同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度，应视为压强对平衡的影响，如某平衡体系中，，，当浓度同时增大一倍时，即让，此时相当于压强增大一倍，平衡向生成NH3的方向移动。
5．在恒容的密闭容器中，当改变其中一种气体物质的浓度时，必然同时引起压强改变，但判断平衡移动的方向时，心仍从浓度的影响去考虑：如，平衡后，向容器中再通入反应物，使 c(NO2)增大，平衡正向移动；如向容器中再通入生成物 N2O4，则使c(N2O4)增大，平衡逆向移动。但由于两种情况下，容器内的压强都增大，故对最终平衡状态的影响是一致的，如两种情况下，重新达到平衡后，NO2的百分含量都比原平衡时要小

氮的固定：

1．定义：氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态氮的方法。
2．方法：氮的固定主要方法有：
（1）人工合成氨 ：化学固氨法。其条件要求高、成本高、转化率低、效率低。 
（2）根瘤菌，生物固氨。常温常压下进行。成本低、转化率高、效率高。
3．工业应用：模拟生物的功能，把生物的功能原理用于化学工业生产，借以改善现有的并创造崭新的化学工艺过程。 二、合成氨的反应原理
1．加热试管中的铁丝绒至红热后注入氢气和氨气的混合气体，可以看到湿润的PH试纸变蓝色
2．用氢 气和氨气合成氨的反应式是
N₂+3H₂2NH₃，属放热反应。
3．工业上，采用以铁为主的催化剂，在400～500℃和10Mpa～30 Mpa的条件下合成氨。
（1）催化剂的主要作用：成千上万倍地加快化学反应速率，缩短达平衡的时间，提高日产量。
（2）合成氨的适宜条件：以铁为主的催化剂，在400～500℃和10Mpa～30 Mpa的条件
（3）选择适宜生产条件的原则：有较高的反应速率和平衡转化率，能最大限度地提高利润。
（4）合成氨生产时，不采用尽可能高的压强，通常采用10MPa~30MPa 的压强，否则会增大设备的动力要求，增大成本。
（5）合成氨的反应为放热反应，降低温度促使平衡向有移动，有利于N2、H2转化为NH3；但降温必然减缓了反应速率，影响单位时间产率。生产中将二者综合考虑，既要保证N₂、H₂的转化率，又要保证较快的反应速率，只能选择适中的温度400～500℃左右。应注意该温度为催化剂活化温度，低于此温度，催化剂不起作用。
（6）催化剂是影响反应速率的几个因素中，对反应速率影响程度最大的。
催化剂的特点： 
①选择性：不 同的反应选择不同的催化剂，如合成氨选择了铁触媒。每种催化剂都是对特定的反应有催化作用，并非能改变任何化学反应的速率。 
②灵敏性：催化剂中混入杂质，常常会失去催化作 用，称催化剂“中毒”，因此  反应气体进入反应器前必须净化。 ③催化剂只有在活化温度以上才能起催化作用，如铁触媒活化温度为400～500℃，因此该温度为合成氨的适宜温度。 

人工固氮技术——合成氨：

1．生产原理
 
2．合成氨的基本生产过程
(1)原料气的制备要实现合成氨的工业化生产，首先要解决氢气和氮气的来源问题。
①氮气的制备合成氨所需要的氮气都取自空气。从空气中制取氮气通常有两种方法：一是将空气液化后蒸发分离出氧气而获得氮气；二是将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳，再除去二氧化碳得到氮气。
②氢气的制备氢气主要来源于水和碳氢化合物。氢气的制取有下表中的几条途径。

(2)原料气的净化
原料气的净化就是除去原料气中的杂质。在制取原料气的过程中，常混有一些杂质，其中的某些杂质会使合成氨所用的催化剂“中毒”(所谓“中毒”即是催化剂失去催化活性)，所以必须除去。原料气净化的主要目的是防止催化剂“中毒”。
(3)氨的合成与分离
①氨的合成工业合成氨的主要设备是合成塔。将净化后的原料气经过压缩机压缩后输人合成塔，经过下列化学反应合成氨：

②氨的分离从合成塔出来的混合气体，通常约含15％(体积分数)的氨。为了使氨从未反应的氮气和氢气里分离出来，要把混合气体通过冷凝器使氨液化，然后在气体分离器里把液态氨分离出来导入液氨贮罐。南气体分离器出来的气体，经过循环压缩机，再送到合成塔中进行反应。
3．合成氨适宜条件的选择
外加条件要尽可能加快反应速率，提高反应物的转化率.


 4．合成氨的环境保护
随着环境保护意识的增强，以及相关的法律、法规的严格实施，合成氨生产中可能产生的“三废”的处理越来越成为技术改造的重要问题。
(1)废渣
主要来自造气阶段，特别是以煤为原料而产生的煤渣，用重油为原料产生的炭黑等，现在大都将它们用作建材和肥料的原料。
(2)废气
主要是H2S和CO2等气体。对H2S气体的处理，先后采用了直接氧化法(选择性催化氧化)、循环法(使用溶剂将其吸收浓缩)等回收技术。对CO2 的处理，正在不断研究和改进将其作为尿素和碳铵生产原料的途径。
(3)废液
主要是含氰化物和含氨的污水。目前，处理含氰化物污水主要有生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等方法；处理含氨废水多以蒸馏的方法回收氨达到综合利用的目的，对浓度过低的含氨废水，可用离子交换法治理。

工业制取硝酸：

(1)其法以氨和空气为原料，用Pt—Rh合金网为催化剂在氧化炉中于800℃进行氧化反应，生成的NO在冷却时与O₂生NO₂，NO₂在吸收塔内用水吸收在过量空气中O₂的作用下转化为硝酸，最高浓度可达50％。
4NH₃+5O₂4NO+6H₂O①
2NO+O₂==2NO₂②
3NO₂+H₂O==2HNO₃+NO③
4NO₂+O₂+2H₂O==4HNO₃④
③中的NO可以进入②中继续利用
制取的50%的硝酸用硝酸镁或者浓H₂SO₄做吸水剂，蒸馏，可得到高浓度的硝酸，甚至98%以上的“发烟”硝酸。尾气处理，生产过程中NO循环使用，可以最大程度利用原料，并且减少尾气中的NOx的排放，尾气一般用NaOH溶液进行吸收，发生氧化还原反应，可以综合利用尾气中的NOx：2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O、NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₃+H₂O
(2)制取的50%的硝酸用硝酸镁或者浓H₂SO₄做吸水剂，蒸馏，可得到高浓度的硝酸，甚至98%以上的“发烟”硝酸。尾气处理，生产过程中NO循环使用，可以最大程度利用原料，并且减少尾气中的NOx的排放，尾气一般用NaOH溶液进行吸收，发生氧化还原反应，可以综合利用尾气中的NOx 2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₃+H₂O