第二章 催化劑與催化作用_第1頁
第二章 催化劑與催化作用_第2頁
第二章 催化劑與催化作用_第3頁
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1、第一章 催化作用與催化劑,1.1 催化作用的定義與特征,1.2 催化反應和催化劑的分類,1.3 固體催化劑的組成與結構,1.4 對工業(yè)催化劑的要求,1.1.1催化劑和催化作用的定義,催化劑：一種能夠與反應物相互作用，加速反應的速率而不改變反應的標準吉布斯自由焓變,且反應終結時本身保持不變的化學物質(zhì)。,催化作用：指催化劑對化學反應所產(chǎn)生的效應。,催化劑加速化學反應的實例：,2SO2O2=2SO3 ( V2O5),N23H2=2NH3 (Fe催化劑）,1.1.2催化劑的特征:,1.催化劑只能加速熱力學上可以進行的反應，而不能加速熱力學無法進行的反應。,2. 催化劑只能加速反應趨于平衡，不能改變平衡

2、位置。,化學平衡是由熱力學決定的：,G - RT1nKP,舉例：,乙苯脫氫制苯乙烯，在600常壓、乙苯與水蒸汽摩爾比為1：9時，按平衡常數(shù)計算，達到平衡后苯乙烯的最大產(chǎn)率為728,問題1：實際工業(yè)上催化正反應、逆反應時為什么往往選用不同的催化劑？,一、對某一催化反應進行正反應和進行逆反應的操作條件（溫度、壓力、進料組成）往往會有很大差別，這對催化劑可能會產(chǎn)生一些影響。,二、對正反應或逆反應在進行中所引起的副反應也是值得注意的，因為這些副反應會引起催化劑性能變化。,催化作用改變反應歷程而改變反應速度,反應難以進行,使合成氨實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn),催化劑改變反應歷程意味著,1、催化劑參與反應物之間的化學反應

3、 2、通過反應歷程改變使化學反應的所需克服的能壘數(shù)值大大減少。 結果： 催化反應相對常規(guī)化學反應發(fā)生的條件溫和得多，甚至常規(guī)條件下難以發(fā)生的反應，在催化劑參與下實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。,問題2：請同學們舉二個以上的實例？,3.催化劑對加速化學反應具有選擇性,催化劑對可能進行的特定反應的選擇催化作用,甲醇氧化反應的不同能壘變化示意圖,反應產(chǎn)物具有選擇性的主要原因是由于催化劑可以顯著降低主反應的活化能，而副反應活化能的降低則不明顯,CH3OH+O2=CO2+2H2O,CH3OH+O2=HCHO+2H2O,催化劑選擇性理解：,1、不同催化劑對特定的反應體系有選擇性（機理選擇性） 2、催化劑因催化劑結構不同導致選擇性 （擴散選擇性）,問題3：催化劑的選擇性在工業(yè)上有何意義？,4. 催化劑的壽命,1.2 催化反應及催化劑的分類,按催化反

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