催化劑的作用.ppt

1、,知識(shí)點(diǎn)催化劑的作用,催化劑的作用,催化劑的作用,使用催化劑是通過(guò)降低反應(yīng)活化能來(lái)提高反應(yīng)速率和控制反應(yīng)方向的最有效辦法。,催化劑的作用,對(duì)于N2+3H2=2NH3反應(yīng)，無(wú)催化劑存在時(shí)，在500oC、常壓條件下，反應(yīng)活化能高，334 kJ/mol 。此條件下反應(yīng)速度極慢，竟不能覺(jué)察出氨的生成。,催化劑的作用,有催化劑存在下，在催化劑表面發(fā)生了如下所示的一系列表面作用過(guò)程，最后生成了氨分子。催化反應(yīng)的速率控制步驟是氮解離步驟，該步的活化能70 kJ/mol 。 催化劑為反應(yīng)物分子提供了一條較易進(jìn)行的反應(yīng)途徑。不同的催化劑的催化反應(yīng)活化能可能不同。,催化劑的作用,N2+3H2=2NH3的催化反應(yīng)途

2、徑,催化劑的作用,催化作用的特征（1）,催化劑只能加速熱力學(xué)上可以進(jìn)行的反應(yīng)，而不能加速熱力學(xué)上無(wú)法進(jìn)行的反應(yīng)。 在開發(fā)一種新的化學(xué)反應(yīng)的催化劑時(shí)，首先要對(duì)該反應(yīng)體系進(jìn)行熱力學(xué)分析，看在給定的條件下是否屬于熱力學(xué)上可行的反應(yīng)。,催化劑的作用,催化作用的特征（2）,催化劑只能加速反應(yīng)趨于平衡，不能改變平衡的位置（平衡常數(shù)）。 化學(xué)平衡是由熱力學(xué)決定的 G0RT1nKP ， 其中KP為反應(yīng)的平衡常數(shù)，G0是產(chǎn)物與反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)自由焓之差，是狀態(tài)函數(shù)，只決定于過(guò)程的始終態(tài)，而與過(guò)程無(wú)關(guān)，催化劑的存在不影響G0值，它只能加速達(dá)到平衡所需的時(shí)間，而不能移動(dòng)平衡點(diǎn)。,催化劑的作用,催化作用的特征（3）-催化

3、劑對(duì)反應(yīng)具有選擇性,催化劑對(duì)反應(yīng)具有選擇性 根據(jù)熱力學(xué)計(jì)算，某一反應(yīng)可能生成不只一種產(chǎn)物時(shí)，應(yīng)用催化劑可加速某一目的產(chǎn)物的反應(yīng)，即稱為催化劑對(duì)該反應(yīng)的選擇性。 工業(yè)上利用催化劑具有選擇性，使原料轉(zhuǎn)化為所需要的產(chǎn)品。 例如，以合成氣(COH2)為原料，使用不同的催化劑則沿不同的途徑進(jìn)行反應(yīng)。,催化劑的作用,催化作用的特征（4）-催化劑的壽命,催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速度，其自身不進(jìn)入反應(yīng)的產(chǎn)物，在理想的情況下不為反應(yīng)所改變。 催化劑在參與反應(yīng)過(guò)程中，先與反應(yīng)物生成某種不穩(wěn)定的活性中間絡(luò)合物，再繼續(xù)反應(yīng)生成產(chǎn)物，催化劑恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。催化劑象這樣不斷循環(huán)起作用。一定量的催化劑可以使大量的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為大量的產(chǎn)物。 實(shí)際反應(yīng)過(guò)程中，催化劑并不能無(wú)限期地使用，在長(zhǎng)期的反應(yīng)條件下和化學(xué)作用下，會(huì)發(fā)生不可逆物理和化學(xué)變化，如晶相變化、晶粒分散度的變化、組分的流失等，導(dǎo)致催化劑的失活。,催化劑的作用,練一練,催化劑的作用,解析催化劑能夠加快