[理學(xué)]第一章催化劑與催化作用(已修改)
2025-01-31 15:03 本頁(yè)面
【正文】 應(yīng)用催化 Applied Catalysis 化學(xué)化工系 第一章 催化劑與催化作用基本知識(shí) Basic Knowledge of catalyst and catalysis 主要內(nèi)容 催化作用的特征 1 催化反應(yīng)和催化劑的分類 2 固體催化劑的組成與結(jié)構(gòu) 3 催化劑的反應(yīng)性性能及對(duì)工業(yè)催化劑的要求 4 多相催化反應(yīng)體系的分析 5 (Catalyst and Catalysis) 催化劑是一種能夠改變一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度，卻不改變化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)平衡位置，本身在化學(xué)反應(yīng)中不被明顯地消耗的化學(xué)物質(zhì)。 催化劑是一種可以改變一個(gè)化學(xué)反應(yīng)速度物質(zhì)。 催化作用是指催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的效應(yīng)。 催化作用不能改變化學(xué)平衡 催化劑 催化劑在反應(yīng)體系中含量 達(dá)到平衡時(shí)的體積增量 SO2 SO2 SO2 ZnSO4 HCl 草酸 磷酸 平均 表 11 在不同催化劑存在下三聚乙醛解聚的平衡濃度 可逆反應(yīng) 根據(jù)微觀可逆原理，假如一個(gè)催化反應(yīng)是可逆的，則一個(gè)加速正反應(yīng)速率的催化劑也應(yīng)加速逆反應(yīng)速率，以保持 K平 不變（ K平＝ k正 /k逆 ）。 也就是說(shuō)：同樣一個(gè)能加速正反應(yīng)速率控制步驟的催化劑也應(yīng)該能加速逆反應(yīng)速率 。 RPET S1T S139。T S2T S239。I n t?第一，對(duì)某一催化反應(yīng)進(jìn)行正反應(yīng)和進(jìn)行逆反應(yīng)的 操作條件（溫度、壓力、進(jìn)料組成） 往往會(huì)有很大差別，這對(duì)催化劑可能會(huì)產(chǎn)生一些影響。 ?第二，對(duì)正反應(yīng)或逆反應(yīng)在進(jìn)行中所引起的 副反應(yīng) 也是值得注意的，因?yàn)檫@些副反應(yīng)會(huì)引起催化劑性能變化。 問(wèn)題 1：實(shí)際工業(yè)上催化正反應(yīng)、逆反應(yīng)時(shí)為什么往往選用不同的催化劑？ 使合成氨實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn) 催化劑改變反應(yīng)歷程意味著 ?催化劑參與反應(yīng)物之間的化學(xué)反應(yīng) ?通過(guò)反應(yīng)歷程改變使化學(xué)反應(yīng)的所需克服的能壘數(shù)值大大減少。 ?結(jié)果： 催化反應(yīng)相對(duì)常規(guī)化學(xué)反應(yīng)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(yīng)，在催化劑參與下實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。 問(wèn)題 2：請(qǐng)同學(xué)們舉二個(gè)以上的實(shí)例？ 表 12 催化劑對(duì)可能進(jìn)行的特定反應(yīng)的選擇催化作用 反應(yīng)物 催化劑及反應(yīng)條件 產(chǎn)物 CO+H2 Rh/Pt/SiO2， 573K， 7 105Pa 乙醇 CuZnO,ZnCrO,573K, 107～ 107Pa 甲醇 Rh絡(luò)合物 ,473～ 573K, 107～ 108Pa 乙二醇 Cu,Zn,493K, 3 106Pa 二甲醚 Ni, 473～ 573K, 105Pa 甲烷 Co,Ni, 473K, 105Pa 合成汽油 熱反應(yīng)時(shí)生成 CO2比生成甲醛的能壘小很多 甲
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