在沒有催化劑的情況下，氨合成的活化能很高，約為335kJ/mol。加入鐵催化劑後，反應分兩步進行:氮化和氫化氮。第壹階段的活化能為126 kj/mol ~ 167 kj/mol，第二階段的活化能為13kJ/mol。
德國化學家F .哈伯(1868-1934)從1902開始研究氮氣和氫氣直接合成氨。1908申請了專利，也就是“回收法”。在此基礎上，他繼續研究，在1909改進了合成，氨含量達到6以上。
該方法是工業上廣泛使用的直接合成法。為了解決反應過程中氫氣和氮氣轉化率低的問題，在合成反應結束後，從氣體中分離出氨產物，將未反應的氣體與新鮮的氫氣和氮氣混合，再次參與合成反應。
擴展數據:
氫和氨之間反應的重要性:
氨是重要的無機化工產品之壹，在國民經濟中占有重要地位。約80%的氨用於生產化肥，20%是其他化工產品的原料。氨主要用來制氮肥和復合肥，如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨和各種含氮復合肥，都是以氨為基礎的。氨作為工業原料和氨化飼料，約占世界產量的1/2。？
硝酸、各種含氮無機鹽、有機中間體、磺酰胺、聚氨酯、聚酰胺纖維、丁腈橡膠等都直接需要氨作為原料。
液氨經常被用作制冷劑，壹些儲存和運輸的商用氨以液態形式被制造商運輸到其他地方。
此外，為了保證制造廠合成氨和氨加工車間之間的供需平衡，防止因短期事故而停產，需要設置液氨倉庫。液氨儲存有三種類型:非冷凍、半冷凍和全冷凍。液氨可以通過海運、駁船、管道、油輪和卡車運輸。
參考資料:
百度百科-合成氨