催化原理_精品文档.pdfVIP

长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。——李白

1.什么是催化剂？什么是催化作用？催化作用的特征有哪些？工业生产中可逆反应为什么

往往选择不同的催化剂？

催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度，却不改变化学反应热力学平衡位置，本身

在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。催化剂是一种可以改变一个化学反应速度的物

质。

催化作用是指催化剂对化学反应所产生的效应。

催化作用具有如下几个特征：

1、催化剂只能加速热力学上可以进行的反应

2、催化剂只能加速化学反应趋于平衡，而不能改变平衡的位置(平衡常数)

3、催化剂对反应具有选择性

4、催化剂的使用寿命有限

实际工业上催化正、逆反应时为什么往往选用不同的催化剂？

第一，对某一催化反应进行正反应和进行逆反应的操作条件(温度、压力、进料组成)往往

会有很大差别，这对催化剂可能会产生一些影响。二，对正反应或者逆反应在进行中所引起

的副反应也是值得注意的，因为这些副反应会引起催化剂性能变化。

催化剂是如何加快化学反应速度的

催化作用是通过加入催化剂，实现低活化能的化学反应途径，从而加速化学反应。(催化剂

通过改变反应历程，使化学反应所需克服的能垒数值大大减少。

结果：催化反应相对常规化学反应发生的条件温和得多，甚至常规条件下难以发生的反应，

在催化剂参预下实现了工业化生产。)

3.催化剂的活性、选择性的含义是什么？

活性是指催化剂对反应进程影响的程度，具体是指反应速率增加的程度，催化剂的活性是判

断其性能好坏的重要标志。当反应物在一定的反应条件下可以按照热力学上几个可能的方向

进行反应时，使用特定的催化剂就可以对其中一个方向产生强烈的加速作用。这种专门对某

一化学反应起加速作用的能力称为催化剂的选择性

选择性是指催化反应所消耗的原料中转化成目的产物的分率。

5.催化剂为什么具有寿命？影响催化剂的寿命的因素有哪些？

寿命指在工业条件下，催化剂的活性能够达到装置生产能力和原料消耗定额的允许使用时

间；或者满足上述条件经再生使用的累计时间，称为总寿命。

指催化剂的有效使用期限，是催化剂的重要性质之一。催化剂在使用过程中，效率会逐渐下

降，影响催化过程的进行。例如因催化活性或者催化剂选择性下降，以及因催化剂粉碎而引

起

床层压力降增加等，均导致生产过程的经济效益降低，甚至无法正常运行。

①化学稳定性:化学组成与化学状态稳定，活性组分与助剂不反应与流失

②②耐热稳定性不烧结、微晶长大和晶相变化；

③③抗毒稳定性抗吸附活性毒物失活；

④④机械稳定性:抗磨损率、压碎强度、抗热冲击。决定催化剂使用过程中的破碎和磨损

4.催化反应的活化能是否与非催化反应的相同？为什么？

(1)不改变反应热：因为催化剂只是通过改变化学反应历程来降低活化能，而化学反应先后的

能量变化是由反应物和产物在反应体系中的相对能位来决定，反应物与产物的结构确定了它

们的相对能位，即不改反应物与生成物的摩尔焓，因此加入催化剂不改变反应热。

(2)降低活化能：因为催化剂通过改变反应历程，使反应沿着一条更容易进行的途径进行。

对于同一个化学反应来说，加入催化剂可降低反应活化能提高反应速率，理论上不改变反应

热！如图所示：加入催化剂可降低Ea，使得活化份子数增加，反应速率加快；催化剂只是

通过改变化学反应历程来降低活化能，而化学反应先后的能量变化是由反应物和产物在反应

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