合成氨
化学工艺学第2章合成氨
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第2章 合成氨
• 2.1 概述
1、氨的性质：
物理性质：冰点-77.7℃，汽化热大，所以 可作为冷冻剂使用。有刺激性气味。 化学性质：较活泼，可制化肥、硝酸等。 氨的用途：生产化肥（固氮）、生产硝酸、纯碱、 含氮无机盐、化纤、塑料。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2章 合成氨
• 2.1 概述
2、合成氨的原料 原料：（包括提供H2的原料和燃料） 固体原料：焦碳、煤 气体原料：天然气、重油、焦炉气等 液体原料：石脑油、重油、原油等 常用的原料有：焦碳、煤、天然气、重油
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第2章 合成氨
• 2.2 原料气的制取
煤气的类型： 空气煤气：H2：0.9%，CO：33.4%、N2：64.6% 水煤气：H2：50%，CO：37.3%、N2：5.5% 半水煤气：H2：37%，CO：33.3%、N2：22.4% （接近H2：N2=3.2:1） 半水煤气可采取分阶段制得空气煤气及水煤气， 然后将两者按一定比例混合而成。
钴钼加氢 反应器
排风机
天然气蒸气转化工艺流程图
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第2章 合成氨
• 2.2.5 甲烷蒸气转化的生产方式 一段转化：
采用管子炉，3~4MPa下，在多根耐热合金钢管 内填放催化剂，侧壁（或顶部）设有多个烧嘴，燃烧 天然气，产生高温。炉膛温度：1000℃，管子内温 度：750~800℃。 进入一段的原料气：3~4MPa，H2O/CH4=3.5， 500~520℃； 出一段的转化气：850~860℃
CO2+N2
CO+N2
空气
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第2章 合成氨
第二阶段（一次上吹）： 水蒸气从下往上，一次地吹过炽热的C层，产生水煤 气送往气柜，炭层的温度上移，温度下降。
合成氨的化学反应方程式
合成氨的化学反应方程式
氨是一种重要的有机化合物，它可以由不同的原料和反应方法进行合成。
本文将介绍其中最常见的反应方程式合成氨的化学反应。
氨是由氨气和水组成的化合物，它是一种无色气体，有刺激性气味。
它被广泛用作医药、农药以及各种工业生产中的原料。
氨的反应方程式为：
2NH3(g) + 3H2O(l) 3N2O(g) + 6H2(g)
其中，NH3是氨气，H2O是水，N2O是氮氧化物，H2是氢气。
该反应可在室温下进行，在此反应中，氨气和水在气体形式的氮氧化物和氢气的形式下发生变化。
合成氨的反应需要用到一些原料，如氮气和氢气，以及一些催化剂。
氮气是由空气的78％的氮气分解得到的，氢气则通常是从石油中分解水蒸气中的乙烷得到的。
催化剂可以是金属铝铵、石油焦油、硅油、铝氧化物等，催化剂可以有效地提高反应速度，但需要定期更换。
在反应过程中，氢气和氮气以比例相同的比例被供应，用催化剂将两者混合到一起，以提高反应速度和效率。
当反应结束时，会产生氮氧化物和氢气，然后氮氧化物和氢气会被冷却，使其转变为液体形式的氨溶液，即已得到的氨。
依据以上的化学反应方程式，可以看出氨的合成是一个非常复杂的过程，需要正确的原料和反应条件，以及适当的催化剂才能实现高效率的合成氨。
合成氨对当今工业发展非常重要，因此本文介绍的信
息可以为相关重要研究工作提供一定的指导作用。
合成氨的化学反应方程式
合成氨的化学反应方程式氨（Ammonia）是一种有机物质，它是人们熟悉的日常化学制品，也是非常重要的原材料，在医药、农药和农业肥料行业中都有广泛的应用。
氨的英文符号是NH3，为了达到生产氨的目的，我们必须尽可能清楚地了解它的合成原理和合成反应方程式。
氨的合成反应是一个非常基础的反应，主要有两种方式：热法合成氨和电解法合成氨。
热法是指将氮、碳、水和碳酸钾等原料煅烧，经过温度和压力控制后，按下列化学反应方程式产生氮:1.N2 + 3H2 2NH3其中，N2为氮气，H2为氢气，NH3为氨气。
电解法是指将氯气等原料电解溶液，发生电化学反应后产生氨，其反应方程式如下：2.2N2 + 3H2 2NH3其中，N2为氮气，H2为氢气，NH3为氨气。
氨合成反应通常是在室内温度下进行，化学反应可能会放出有毒气体，所以操作时要注意安全。
氨的合成反应虽然简单，但也可以用于更多复杂的反应。
它可以与硫酸、乙酸、甲醛和其他有机物和无机物进行反应，以获得具有不同功能性的有机化合物。
例如，氨可与烯烃和醇类反应，在一定的温度和压力下，可以产生一种有机氨基化合物，如丙烯酰胺和苯甲醛等。
此外，氨也可以与有机硫化物进行反应，生成了一种特殊的化合物，可能会对生物有害，这种物质称为硝酸盐。
例如，氨可与硫酸反应，可以产生亚硝酸盐：3.NH3 + H2SO4 NH4HSO4其中，NH3为氨气，H2SO4为硫酸，NH4HSO4为亚硝酸盐。
此外，氨还可以与碳酸氢钠、磷酸三氢钠对水反应，可以得到氨水和碳酸氢铵：4.NH3 + NaHCO3 + Na3PO4 NH4HCO3 + Na3PO4 + H2O其中，NH3为氨气，NaHCO3为碳酸氢钠，Na3PO4为磷酸三氢钠，NH4HCO3为氨水，Na3PO4为碳酸氢铵。
氯化氢的反应也可以与氨发生反应，这种反应可以获得氯溴酸、氯溴化钠或氯溴钠，如下所示：5.NH3 + HCl NH4Cl6.NH3 + HBr NH4Br7.NH3 + NaCl NaCl + NH4Cl其中，NH3为氨气，HCl为氯化氢，NH4Cl为氯溴酸，HBr为溴化氢，NH4Br为氯溴化钠，NaCl为氯化钠，NH4Cl为氯溴钠。
工业合成氨资料讲解
1. 合成氨工业(1)简要流程(2)原料气的制取N2：将空气液化、蒸发分离出N2或将空气中的O2与碳作用生成CO2，除去CO2后得N2。
H2：用水和燃料(煤、焦炭、石油、天然气)在高温下制取。
用煤和水制H2的主要反应为：(3)制得的H2、N2需净化、除杂质，再用压缩机制高压。
(4)氨的合成：在适宜条件下，在合成塔中进行。
(5)氨的分离：经冷凝使氨液化，将氨分离出来，提高原料的利用率，并将没有完全反应的N2和H2循坏送入合成塔，使之充分利用。
2.合成氨条件的选择(1)合成氨反应的特点：合成氨反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应：(2)合成氨生产的要求：合成氨工业要求：○1反应要有较大的反应速率；○2要最大限度的提高平衡混合物中氨气的含量。
(3)合成氨条件选择的依据:运用化学反应速率和化学平衡原理的有关知识，同时考虑合成氨生产中的动力、材料、设备等因素来选择合成氨的适宜生产条件。
反应条件对化学反应速率的影响对平衡混合物中NH3的含量的影响合成氨条件的选择增大压强有利于增大化学反应速率有利于提高平衡混合物中NH3的产量压强增大，有利于氨的合成，但需要的动力大，对材料、设备等的要求高，因此，工业上一般采用20MPa—50MPa的压强升高温度有利于增大化学反应速率不利于提高平衡混合物中NH3的产量温度升高，化学反应速率增大，但不利于提高平衡混合物中NH3的含量，因此合成氨时温度要适宜，工业上一般采用500℃左右的温度(因该温度时，催化剂的活性最强)使用催化剂有利于增大化学反应速率没有影响催化剂的使用不能使平衡发生移动，但能缩短反应达到平衡的时间，工业上一般选用铁触媒作催化剂，使反应在尽可能低的温度下进行。
○1温度：500℃左右○2压强：20MPa—50MPa ○3催化剂：铁触媒除此之外，还应及时将生成的氨分离出来，并不断地补充原料气，以有利合成氨反应。
(6)合成氨生产示意图3.解化学平衡题的几种思维方式(1)平衡模式思维法(三段思维法)化学平衡计算中，依据化学方程式列出“起始”“变化”“平衡”时三段各物质的量(或体积、或浓度)，然后根据已知条件建立代数式等式而进行解题的一种方法。
合成氨
5、循环时间及分配
一般一个循环时间为2.5~3min。 工作循环时间取决于燃料的性质和各阶段的操作要求。不同燃料循环时 间分配百分比例如表所示。
吸收
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燃料种类 吹风 无烟煤，粒度 25~75mm 无烟煤，粒度 15~25mm 焦 炭，粒度 15~50mm 炭化煤球 6、气体成分 24.5~25.5 25.5~26.5 22.5~23.5 27.5~29.5
吸收
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工业煤气的组成如下表：
煤气名称 H2 CO 气体组成，体积% CO2 N2 CH4 O2 H2S
空气煤气
水煤气 混合煤气 半水煤气
0.9
50.0 11.0 37.0
33.4
37.3 27.5 33.3
0.6
6.5 6.0 6.6
64.4
5.5 55.0 22.4
0.5
0.3 0.3 0.3
半水煤气，并经
废热锅炉、洗涤 塔后送入气柜。
吸收
3、下吹造气：
上吹后炉层温度降 低，但上层温度尚 高，仍可利用热能， 故改为下吹造气。
先从炉顶向下吹几
秒水蒸气，防止直 接吹空气与煤气相 遇爆炸。得半水煤 气从炉底导出，并
送至气柜。
吸收
4、二次上吹：
自炉底吹水蒸气， 将炉中水煤气排出，
为重新进行空气吹风
做准备，同时回收炉 内残存的半水煤气，
防止直接送入空气引
起爆炸。 持续时间很短。
吸收
5、空气吹净：
将空气从炉底吹
入，把炉内残存的
半水煤气和含氮吹
风气一起吹出并送
入气柜。持续时间
更短。
吸收
五个阶段为一个循环，每个循环需3~4min。生产 出的半水煤气中： H2%=38~42%; N2%=19~22%;
合成氨生产过程包含的主要工序
合成氨生产过程包含的主要工序
合成氨生产过程包含的主要工序：脱硫、转化、变换、脱碳、甲烷化、氨的合成、吸收制冷及输人氨库和氨吸收八个工序。
合成氨的生产过程一般包括三个主要步骤:
（l）造气，即制造含有氢和氮的合成氨原料气，也称合成气；
（2）净化，对合成气进行净化处理，以除去其中氢和氮之外的杂质；
（3）压缩和合成，将净化后的氢、氮混合气体压缩到高压，并在催化剂和高温条件下反应合成为氨。
其生产工艺流程包括：脱硫、转化、变换、脱碳、甲烷化、氨的合成、吸收制冷及输人氨库和氨吸收八个工序。
在合成氨生产过程中，脱除CO2是一个比较重要的工序之一，其能耗约占氨厂总能耗的10%左右。
合成氨的化学反应方程式
合成氨的化学反应方程式以《合成氨的化学反应方程式》为标题，本文将分析合成氨的化学反应方程式，阐述其中所涉及的各种反应原理。
氨是一种经常用于工业制造和生活消费的重要化学物质，由于它可以被作为组成其他化合物的重要组成部分，并可以普遍应用于农药、食品添加剂、纤维素和肥料等领域，因此，制备氨的反应方法也受到了广泛的关注。
合成氨是利用氮气与氢气在高温高压条件下发生反应，形成氨的一种反应方法。
一般可以采用两种反应方式合成氨，一种是利用热力学反应，另一种是利用催化反应。
热力学反应是利用放大热力活化分子而实现的反应，其反应方程式为：N2 + 3H2 = 2NH3，即氮气加三份氢气生成两份氨。
这种反应是基于氮气和氢气可以经过一系列能量加热后，发生反应，从而形成氨的反应原理。
在此过程中，关键的是将氮气和氢气的放大热力活化分子，使其发生反应，这种反应是热活化反应，以形成氨的反应方式称为热力学反应。
另一种反应方式是采用催化反应的方式，这是为了解决热力学反应中反应温度和压力要求过高的现象，即以氮气和氢气为原料，通过催化剂原理，在低温低压条件下，实现高效反应，并形成氨，反应方程式：N2 + 3H2 = 2NH3，即氮气加三份氢气生成两份氨。
催化反应所采用的催化剂有很多，常见的如钯催化剂、氧化铜催化剂和磷酸催化剂。
这些催化剂经过精心调配，可以有效地降低反应温度和压力，从而改善反应效率，在较低的温度和压力条件下，形成氨。
以上就是合成氨的化学反应方程式，无论是采用热力学反应还是催化反应，两者的反应原理和反应方程式都是基于氮气和氢气之间发生反应而形成氨，也都可以使用催化剂来降低反应温度和压力，从而达到改善反应效率的目的。
此外，反应温度和压力的变化，也会直接对反应的效率进行调节，从而影响到所生成的氨的化学特性和性能。
综上所述，合成氨的化学反应方程式可以利用热力学反应和催化反应两种反应方式，其反应原理是基于氮气和氢气之间发生反应而形成氨，反应方程式为：N2 + 3H2 = 2NH3，即氮气加三份氢气生成两份氨。
工业合成氨的化学反应方程式
工业合成氨的化学反应方程式合成氨是指在催化剂的存在下，由氮气和氢气在高温高压下直接合成的氨。
别名:氨气。
除了从焦炉煤气中回收的少量副产品外，世界上大部分的氨都是合成氨。
合成氨主要用作肥料、制冷剂和化工原料。
方法生产合成氨的主要原料是天然气、石脑油、重油和煤(或焦炭)。
①天然气制氨。
天然气先经脱硫，然后通过二次转化，再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序，得到的氮氢混合气，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1％～0.3％（体积），经甲烷化作用除去后，制得氢氮摩尔比为3的纯净气，经压缩机压缩而进入氨合成回路，制得产品氨。
以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。
②重质油制氨。
重质油包括各种深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料气，生产过程比天然气蒸气转化法简单，但需要有空气分离装置。
空气分离装置制得的氧用于重质油气化，氮作为氨合成原料外，液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。
③煤（焦炭）制氨。
随着石油化工和天然气化工的发展，以煤（焦炭）为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。
用途氨主要用于制造氮肥和复合肥料，氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12％。
硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。
液氨常用作制冷剂。
一部分储存和运输的氨由制造商以液态形式运输到其他地方。
此外，为保证制造厂合成氨和氨加工车间的供需平衡，防止因短期事故而停工，需要设置液氨仓库。
根据液氨储存的容量，有不冻、半冻和全冻三种。
液氨的运输方式包括海运、驳船运输、管道运输、油轮运输和卡车运输。
工业合成氨的化学反应方程式 1工业合成氨的化学反应方程式 1：N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g)（可逆反应）。
大多数工业氨生产是在高压和高温下，在催化剂的存在下，由氮和氢合成的。
氮气主要来自空气；氢气主要来源于含有氢气和一氧化碳的合成气(纯氢气也来源于水的电解)。
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在探索合成氨崎岖的道路上，它不仅使两位杰出的化学家勒夏特列和能斯特折戟蒙羞，而且使一位对人类社会发展作出巨大贡献，并因此获得诺贝尔化学奖的哈伯堕落成为助纣为虐与人民为敌的可耻下场。
后来人们把合成氨称为化学发展史上的“水门事件”。
1900年，法国化学家勒夏特列在研究平衡移动的基础上通过理论计算，认为N2和H2在高压下可以直接化合生成氨，接着，他用实验来验证，但在实验过程中发生了爆炸。
他没有调查事故发生的原因，而是觉得这个实验有危险，于是放弃了这项研究工作，他的合成氨实验就这样夭折了。
后来才查明实验失败的原因，是他所用混合气体中含有O2，在实验过程中H2和O2发生了爆炸的反应。
稍后，德国化学家能斯特通过理论计算，认为合成氨是不能进行的。
因此人工合成氨的研究又惨遭厄运。
后来才发现，他在计算时误用一个热力学数据，以致得到错误的结论。
在合成氨研究屡屡受挫的情况下，哈伯知难而进，对合成氨进行全面系统的研究和实验，终于在1908年7月在实验室用N2和H2在600℃、200个大气压下合成氨，产率仅有2%，却也是一项重大突破。
当哈伯的工艺流程展示之后，立即引起了早有用战争吞并欧洲称霸世界野心的德国军政要员的高度重视，为了利用哈伯，德国皇帝也屈尊下驾请哈伯出任德国威廉研究所所长之职。
而恶魔需要正好迎合了哈伯想成百万富翁的贪婪心理。
从1911年到1913年短短的两年内，哈伯不仅提高了合成氨的产率，而且合成了1000吨液氨，并且用它制造出3500吨烈性炸药TNT。
到1913年的第一次世界大战时，哈伯已为德国建成了无数个大大小小的合成氨工厂，为侵略者制造了数百万吨炸药，因而导致并蔓延了这场殃祸全球的世界大战。
这就是第一次世界大战德国为什么能够坚持这么久的不解之谜谜底。
当事实真相大白于天下时，哈伯爱到了世界各国科学家的猛烈抨击，尤其当他获得1918年诺贝尔化学奖时，更激起世界人民的愤怒。
人工合成氨实验的成功令人欢欣鼓舞，它对工业、农业生产和国际科技的重大意义是不言而喻的，但对三位杰出的科学家而言则是黑色的“水门事件”。
1949年前，全国仅在南京、大连有两家合成氨厂，在上海有一个以水电解法制氢为原料的小型合成氨车间，年生产能力共为46kt氨。
中华人民共和国成立以后，合成氨的产量增长很快。
为了满足农业发展的迫切需要，除了恢复并扩建旧厂外，50年代建成吉林、兰州、太原、四川四个氨厂。
以后在试制成功高压往复式氮氢气压缩机和高压氨合成塔的基础上，于60年代在云南、上海、衢州、广州等地先后建设了20多座中型氨厂。
此外，结合国外经验，完成“三触媒”流程（氧化锌脱硫、低温变换、甲烷化）氨厂年产50kt的通用设计，并在石家庄化肥厂采用。
与此同时开发了合成氨与碳酸氢铵联合生产新工艺，兴建大批年产5～20kt氨的小型氨厂，其中相当一部分是以无烟煤代替焦炭进行生产的。
70年代开始到80年代又建设了具有先进技术，以天然气、石脑油、重质油和煤为原料的年产300kt氨的大型氨厂，分布在四川、江苏、浙江、山西等地。
1983、1984年产量分别为16770kt、18373kt（不包括台湾省），仅次于苏联而占世界第二位。
现在已拥有以各种燃料为原料、不同流程的大型装置15座，中型装置57座，小型装置1200多座，年生产能力近20Mt氨。
目前，中国是世界上最大的化肥生产和消费大国，合成氨年生产能力已达4222万吨。
但合成氨一直是化工产业的耗能大户。
6月7日～8日，全国合成氨节能改造项目技术交流会在北京召开，明确了“十一五”期间合成氨节能工程在降耗、环保等方面要达到的具体目标。
会议根据“十一五”期间《合成氨能量优化节能工程实施方案》规划，确定的这一重点节能工程的目标是：大型合成氨装置采用先进节能工艺、新型催化剂和高效节能设备，提高转化效率，加强余热回收利用；以天然气为原料的合成氨推广一段炉烟气余热回收技术，并改造蒸汽系统；以石油为原料的合成氨加快以洁净煤或天然气替代原料油改造；中小型合成氨采用节能设备和变压吸附回收技术，降低能源消耗。
煤造气采用水煤浆或先进粉煤气化技术替代传统的固定床造气技术。
到2010年，合成氨行业节能目标是：单位能耗由目前的1700千克标煤／吨下降到1570千克标煤／吨；能源利用效率由目前的42.0％提高到45.5％；实现节能570万～585万吨标煤，减少排放二氧化碳1377万～1413万吨。
据了解，十多年来，我国合成氨装置先后经过油改煤、煤改油、油改气和无烟煤改粉煤等多次反复的原料路线改造和节能改造，先后在烃类蒸汽转化工段、变换工段、脱碳工段、控制系统等进行了数十项大型改造。
其中造气炉、炉况监测与系统优化、脱硫系统等技改始终是重点。
但是，由于装置原料路线、资源供应、运输、资金与技术成熟度等诸多方面原因，合成氨节能技术改造的效果始终未能达到预期目标。
到2004年底，合成氨单位能耗平均为1700千克标煤／吨，吨氨平均水平与国际先进水平相差600～700千克标煤。
据了解，合成氨节能改造项目的具体实施由中国化工节能技术协会负责.一次大战爆发后德皇为了征服欧洲，要哈伯全力为他研制最新式的化学武器，哈伯又兼任了化学兵工厂厂长，首先研制出军用毒气氯气罐。
大战时，德法两军在比利时伊普雷地区反复争夺，对峙不下，德军为了改变不利势态，统帅部采用了哈伯的建议，从而揭开了世界第一次化学战的帷幕。
１９１５年４月２１日夜间，德军在长达６千米的战线上秘密安放了数以千计的氯气罐。
第二天下午五时，德军借助有利的风速以突袭的方式将１８０吨氯气吹放至法军阵地。
刹那间在６８千米宽的正面形成２米高的黄色气体幕墙滚滚向前推进，纵深到达１０－１５公里，对手毫无防范，致使５千多人死亡，一万五千多人中毒致伤，伊普雷一役哈伯受到德皇嘉奖，也遭到各国科学家的强烈谴责。
他却被所谓的“爱国主义”所惑，继续为德国统治者效劳，当年又研制出新毒气光气，同年１２月９日又在伊普雷战线使用，从此以后西方各国竞相研制，使用化学武器，一发而不可收拾。
化学武器在一次大战中造成近１３０万人的伤亡，占大战伤亡总人数的４．６％，在历史上留下了极不光彩的一页，哈伯则成了制造化学武器的鼻祖，人类的罪人。
哈伯夫人克拉克曾经在科学事业上一心一意支持丈夫，面对血腥的现实她也竭力反对哈伯的行为，她一再劝阻哈伯研制新毒气芥子气，但毫无效果。
她绝望了，１９１５年克拉克夫人自杀身亡，希能最后唤醒哈伯的良知，他却执迷不悟，继续为德皇卖命。
历史是公正的，她无情地嘲弄了哈伯的“爱国主义”，德国最终还是成了战败国。
１９１８年瑞典皇家科学院因哈伯在合成氨发明上的杰出贡献，决定授于他诺贝尔化学奖，因哈伯在研制化学武器上给人类带来灾难的行为，使世界许多科学家提出异议，对此哈伯也辩解。
最后终因其对人类的特殊贡献而获此殊荣，１９３３年希特勒上台，４月３１日希特勒命令哈伯辞退由他主持的柏林物理化学研究所所内全部犹太工作人页，哈伯抗争说：“我根据智力、知识、品格而不是血统选择科研人员”，自己也毅然提出辞职。
终于他也被称为“犹太人哈伯”列入驱逐之列，研究所也随之解体。
由于法西斯的迫害，包括爱因斯但在内的许多著名犹太科学家相继离开德国。
不久哈伯也受剑桥大学邀请前往讲学，以访问学者身份流亡英国，并在剑桥的卡文迪许实验室工作。
１９３４年他应邀担任巴勒斯坦著名反法西斯犹太人组织的西夫高级研究所所长。
１９３４年１月２９日他在去意大利的途中，因心脏病发作在瑞士的巴塞尔逝世，终年６６岁，就地安葬在巴塞尔公基。
哈伯去世的消息，当时德国法西斯当局居然不作报道，还阻挠国内有关人士举行吊唁追悼活动。
回顾化学发展过程，化学史上每一个重大的化学成就都是在一定的社会背景条件下产生，合成氨的成功和实现工业化生产也不例外，它和当时德国军事上需要的刺激和推动密切有关。
一项重大的科技发明历来就是一把锋利的双刃剑，在给人类带来福音和实惠的同时，也带来了不幸和灾难，合成氨的发明同样如此。
生活在那个时代的哈伯，作为一位科学家是无法左右德国政治的，相反却要被统治者所驱使和利用，他在研制化学武器上的行为也是可以理解的，何况是在所谓“爱国主义”的感召之下，为此哈伯本人也付出了沉重的代价。
金无赤足，人无完人，对政治家尚且如此，何况是科学家？晚年哈伯面对德国法西斯的种种暴行，在身受其害的现实下也有所醒悟，最终也成了反法西斯战线中的一员。
合成氨之一【原理】NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑【用品】铁架台、酒精灯、球形瓶、Y形试管、氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠固体、还原铁粉、石棉、锌粒、稀硫酸【操作】1．在Y形试管的一边加入固体亚硝酸钠，再加入氯化铵饱和溶液，另一边加入锌粒和稀硫酸（1∶3），如图连接好仪器。
2．在盛有亚硝酸钠和饱和氯化铵溶液的一边加热，产生氮气。
到氮气产生较快时，把酒精灯移到催化剂下面加热。
这时即能产生氨气，使锥形瓶里的酚酞试液变红色。
【备注】本实验的转化器是一段玻璃导管，里面装入少量还原铁粉和石棉拌和物作催化剂。
合成氨之二【原理】根据氮气和氢气在催化剂作用下互相化合生成氨气的性质来合成氨气。
生成的氨可用酸碱指示剂来检验。
【用品】启普发生器、分液漏斗、圆底烧瓶、锥形瓶、硬质反应管、玻璃导管、铁架台、酒精灯、石棉网亚硝酸钠固体或饱和溶液、锌粒、盐酸、酚酞试液、浓硫酸、蒸馏水、氯化铵饱和溶液【操作】图中(1)为启普发生器，用粗锌粒和稀盐酸制取氢气。
操作时先用亚硝酸钠和氯化铵饱和溶液制取氮气，如图(2)，应注意微热，当氮气把锥形瓶和反应管内空气赶尽时，再通氢气。
混合气在锥形瓶(3)内经浓硫酸干燥后进入反应管，这时应通过观察瓶内两导管逸出气泡的速率，来调整氢气、氮气的流量。
反应管是用硬质玻璃管做成(4)，在管中央处应放进用玻璃棉或石棉作载体的活性铁催化剂，这样撒得均匀，能使混合气与催化剂接触面积增大，反应速率加快。
如在催化剂下均匀受热，不到2min，便可以在盛有酚酞蒸馏水溶液的锥形瓶5中看到有粉红色出现。
【备注】用亚硝酸铵热解制氮气时，温度应控制到80～85℃，应注意防止暴沸，若看到这种现象出现，须立刻用温布将烧瓶包起来，以便降温。
发挥活性铁的催化作用，是做好这个实验的关键，所以氢气、氮气都必须经过浓硫酸干燥和净化。
不然水蒸气、硫化氢等气体会使催化剂的活化中心中毒，失去催化作用。
合成氨之三【原理】NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2OZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑【用品】具支试管、5mm玻璃弯管（角度约120°）、玻璃纤维、铁架台、酒精灯、锌、稀硫酸、饱和氯化铵溶液、饱和亚销酸钠溶液、还原铁粉、酚酞试液【操作】1．按图所示，(l)为具支试管，可用氯化铵和亚硝酸钠反应制取氮气。