催化原理复习提纲 1~4章

第一章：绪论
1、催化的重要性（理解，能举例，开放性题目）
答：催化有三重意思：催化科学、催化技术和催化作用。

催化科学：是研究催化作用的原理；研究催化剂①为何能使反应的分子活化，②怎样活化③以及活化后的分子的性能和行为；其重要性需由催化技术的广泛应用来说明，体现在提供理论指导。

催化科学①通过开发新的催化工程革新化学工业，提高经济效益和产品的竞争力，②通过学科渗透为发展新型材料（敏感材料、光电转换材料、储氢材料）和利用新能源做出贡献，③其跨学科性对生命科学有重要潜在意义，④将获得的对于活性中心的认识推广到分子学科的其他领域，通过对不同领域的分子作用机理的对比，获得新发现为本身的新应用创造条件。

催化技术：是催化作用原理的具体应用；90％以上的化学工业涉及催化技术，60%以上的产品与催化技术有关，在发达国家由催化技术直接和间接的贡献达到20-30％GDP；催化技术是现代化学工业的支柱和核心技术，而催化材料是催化技术的灵魂。

催化剂应用领域如下：
（1）合成氨及合成甲醇: 产量最大的合成化学品
（合成氨技术为一战提供火药和粮食）
（2）石油炼制（煤、天然气）与合成燃料：运输量和消费量最大的化学品（二战德国:依赖于煤油的大生产）
（3）无机化学工业：酸、碱、盐，硫酸和硝酸的生产
（4）基本有机合成工业：醇、醛（酮）、酸、酯、腈
（5）三大合成材料：合成树脂与塑料、合成橡胶、合成纤维
（Ziegler-Natta、后过渡金属、茂金属催化剂）（6）精细化工产品：品种最多、平均单价高的化学品
（7）生物化工：最有潜力和发展前景的化工领域
（8）环境化学：与人类生存密切相关的领域，尾气净化
催化作用：其理论对催化科学的形成奠定了基础，特别是化学热力学及化学动力学的理论。

如反应中间物种的形成与转化、晶格缺陷、表面活性中心、吸附现象以及诸多的实验研究方法对于探索催化作用的本质，改进原有催化剂和研究新的催化过程有推动作用。

总而言之：催化是中心科学。

催化科学的特点：①发展迅速
②综合性强（化学热力学、化学动力学、固体物理、
表面化学、结构化学、量子化学等）
③实践性强
2、基本概念：
催化剂：某种用量较少且本身不消耗的能加速一个热力学上允许的化学反应的物质。

参与反应的催化剂能经过一个化学循环后再生出来，提供
了把反应物和产物连接起来的一系列基元步骤，新途径高速度。

催化作用：催化剂对反应施加的作用，即催化剂活性中心对反应分子的激发和活化，使后者以很高的反应性能进行反应。

化学反应体系实现的2个基本要素：（二者缺一不可）
①热力学可行性：反应能否进行、
进行的程度热力学平衡：化学反应的极限，反应的方向
②动力学可能性：反应进行的速度、何时达到平衡
催化作用的体现：（1）只加速热力学上可行的反应
（2）催化剂不影响平衡常数
（3）正反应与逆反应速率以相同倍数增加
催化作用的实现：（1）改变反应历程（2）降低了反应活化能
催化剂作用：降低反应温度，提高反应速率
3、催化作用的分类：以物相可分为均相催化作用和多相催化作用：
①均相催化：指催化剂与反应物处于相同的物相。

近来多指溶液中有机金属化
学化合物催化剂的催化作用。

②多相催化：指催化剂与反应物处于不同物相。

化学工业以多相催化居多。

4、催化剂的重要性质：评价催化剂的四个最重要的性质（指标）：
（1）活性，Activity，高
（2）选择性，Selectivity，高
（3）寿命，Lifetime，长
（4）价格，Cost，低
（1）活性：活性高低表示催化剂对反应加速的强弱，表示催化剂活性的方法很多，主要有以下6种：P6
①转换频率，TOF，turnover frequency/ s-1 :
在给定反应条件及一定反应程度下，单位时间内每个活性位上发生的总包反应次数。

这是催化活性的本质表示，非常科学。

但由于催化活性位的组成、结构和数量难以确定，实际上难以实现，只限于理论研究。

转换频率(TOF)：酶>1000 s-1；合成催化剂0.01-100 s-1
②反应速率：反应速率表示反应的快慢，不同场合使用不同速率表示法。

在多数情况下，以反应物消失的速率或以产物生成的速率表示反应的快慢。

其中：Q为反应空间
的定义里，负号保证速
在v
反
率的数值为正。

③速率常数:要求温度相同，在不同催化剂上反应，仅当反应的速率方程有相同
的形式时，用速率常数比较活性大小才有意义。

④转化率:这也是常用的比较催化剂活性的参量。

转化率定义为: x=反应物转化量/引入体系的反应物总量*100%
在用转化速率比较活性时:a要求反应温度，压力、原料气浓度和接触时间（停
留时间）相同。

b.若为一级反应，由于转化率与
反应物浓度无关，则不要求原料气浓度相同的条件。

⑤活化能:一般说，一个反应在某催化剂上进行时活化能高，则表示该催化剂的
活性低;反之，活化能低时，则表明催化剂的活性高。

通常都是用总包反应表观活化能作比较。

⑥达到某一转化率所需的最低反应温度: 最低反应温度数值大的，表明催化剂
的活性低，反之亦然。

活性位，Active site ：催化剂中真正起催化作用的结构或位置。

如：质子，配位络合物，表面原子簇（cluster)，
蛋白质中的胶束囊（supermolecular pocket)
固体催化剂：表面配位不饱和的原子或原子簇
（2）催化剂的选择性
①定义：某些反应在热力学上可以沿几个途径进行而
得到不同的产物，例如:
反应沿什么途径，与a催化剂的种类性质；b、反应条件有关。

反应物沿某一途径进行的程度，与沿其余途径进行反应程度的比较，
即为催化剂对某反应的选择性。

②表示方法：a.速率常数之比
其中k1和k2分别代表两个反应途径的速率
常数。

（前提：两种途径有相同的速率表达式）
b.反应物转化为目的产物的量占反应物总转化量的比例。

催化剂对反应I的选
择性Sel1应是：
c.工业上有时用目的产物产率表示：
单吨消耗：生产每吨目的产物所消耗的主
要原料量（吨）来表示选择性。

（3）催化剂的寿命：P6
（lifetime）－催化剂的最终可使用时间（h, 月，年）（包括单程寿命和总寿命）。

寿命曲线：催化剂活性随使用时间的变化曲线。

①成熟期—活化、预处理
②稳定期
③衰老期
（4）价格（cost）：制造成本＋利润＋技术服务费。

总结：工业催化剂选择的考虑：选择性> 寿命> 活性> 价格
第二章：吸附作用
基本概念：
①当气体与清洁的固体表面接触时，在固体表面上气体的浓度高于气相．这种
现象称为吸附现象。

②被吸附的气体称为吸附质。

③吸附气体的固体称为吸附剂。

④吸附质在固体表面上吸附后存在的状态称为吸附态。

⑤通常吸附是发生在固体表面的局部位置，这样的位置称为吸附中心或吸附位。

⑥吸附中心与吸附态共同构成表面吸附络合物。

⑦当固体表面上的气体浓度由于吸附而增加，称为吸附过程。

⑧气体浓度在表面上减少的过程，则称为脱附过程。

⑨当吸附过程进行的速率与脱附过程进行的速率相等时，表面上气体的浓度维
持不变，这样的状态称为吸附平衡。

5、物理吸附和化学吸附
①按作用力不同，吸附可分为物理吸附和化学吸附两类。

先物理吸附，后化学吸附。

②物理吸附是由分子间作用力，即van der Walls力所产生。

由于这种力较弱，
故对分子结构影响不大，所以可把物理吸附类比为凝聚现象。

③化学吸附的作用力属于化学键力（静电与共价键力）。

由于此种力作用强，所以对吸附分子的结构影响较大。

吸附质分子与吸附中心间借此种力形成吸附化学键。

化学吸附类似化学反应。

表2.1
P13
6.吸附位能曲线（图2.3 P15 会判断哪一部分是化学/物理吸附）
①AYX表示分子的物理吸附过程，
BXZ表示活性原子的化学吸附过程；
②B表示分子吸收能量D后解离为
原子时的能量状态，D为解离能；
③Q p为物理吸附热，E a为吸附活化
能（物理吸附→化学吸附）；
④Q a为化学吸附热，E d则为脱附活
化能。

⑤E d = E a + Q a（数值上）
⑥由于表面的吸附作用，分子在表
面上解离需克服E a能垒，在气相中
直接解离则需要D，分子在表面上
活化比在气相中容易，这是由于催
化剂吸附分子改变了反应途径。

7 7.化学吸附：活化吸附与非活化吸附（图2.4 P16）
活化吸附：需要活化能而发生的化学吸附
非活化吸附：不需要活化能而发生的化学吸附
X点在零能量以上：活化吸附（ABXD）
X点在零能量以下：非活化吸附（ABZC）
对于大量的气体-金属体系，如氢气-
金属，为非活化吸附。

8.化学吸附的分子轨道图：d金属与原子、分子（图2.7、2.8 P18-19）
单原子在金属表面的吸附：（图2.7）
a.强化学吸附
b弱化学吸附
c互相排斥
已知：电子占据成键轨道，相吸；占据反
键轨道，削弱化学键。

a 反键化学吸附轨道完全落在Fermi能级
上（真空能级里），为空轨道，形成强的
化学吸附键。

c 原子与金属轨道相互作用弱，化学吸附
轨道劈开的成键和反键间能量差小；其落
在Fermi能级下，同时被占据；不能导致
成键，而是相互排斥，原子离开表面。

双原子分子：
a.由HOMO组合新的分子轨道，
在A2，由σ和金属具有适合方向
和对称性的表面能级来构建。

对LUMO做相同处理，σ*与金
属其他具有适合方向和对称性
的表面能级进行组合。

b.与单原子相似，反键轨道与
Fermi能级的位置关系决定着原
子间相互作用的性质。

9.吸附态与吸附化学键：H2、CO 特征：d电子的反馈键(图2.12 P20-23)
a.气体在催化剂上吸附，借助不同的吸附化学键形成多种吸附态。

吸附态不同，产物不同。

b.间接测试手段：电导测试、吸附等温线、升温吸/脱附等；
近代（直接）方法：IR、ESR、XPS、LEED等。

c.被吸附的分子是否解离。

可将吸附分为解离吸附和缔合吸附
d.催化剂表面吸附中心的状态是原子、离子还是它们的基团。

吸附物占据一个原子或离子时的吸附称为单位吸附；吸附物占据两个或两个以上的原子或离子所组成的基团时，称为多位吸附
e.吸附键类型是共价键、离子键、配位键还是混合键型，以及吸附物种所带电荷类型与多少
①嵌入式Pd Rh ②悬浮式Fe Ni Co
氢在金属氧化物上发生化学吸附时，会发生异裂，形
成两种表面吸附物种。

γ峰为氢分子的物理吸附态
β峰为解离形成的氢原子的吸附态
a.
不同晶面有不同的脱附温度和不同
的脱附活化能；
b.相同的晶面也会因不同的吸附位，吸附质与表面的结合能不同，也会出现不
同的吸附态。

②A:占据的氧的π轨道与金属原子的一个空d轨道键合。

B:氧分子采用sp2杂化后的电子分布，每个氧原子除
一个sp2杂化轨道用于分子内σ成键外，另两个为充满
电子的孤对电子轨道，可用于与金属d轨道成键；这种
情况下金属完全占据的d轨道又可以将电子填充到O2
的空反键π*轨道中去，形成反馈键。

分子氧：O2* 不稳定的:O3-*
负离子态：O2- *, O22- *, O- *, O2-*（O2-*－表面或晶格氧离子）
③CO的吸附态
CO 分子：π电子和孤对电子，4种吸附态线形结构、σ-π键合、桥式结构（1）线形结构（一位吸附）:电子与金属表面的自由价键合
（2）σ-π键合（三位吸附）：碳原子上的孤对电子对的5
轨道，与金属原子的空轨道形成键合
（3）桥式结构（二位吸附）:CO再杂化，sp sp2, 与2
个金属原子的自由价形成桥联的二位吸附。

(4)孪生吸附:在负载的细颗粒的Rh上，1个Rh原子吸附
2个CO分子。

CO采用sp杂化轨道结合。

a.b：CO中碳一端的具有孤对电子
的轨道较松弛并具有相对较高的
能量，具有给出电子的性质，易
与具有空d轨道的过渡金属配位，
形成σ键。

空反键2π*轨道具有更多的p轨
道性质，使CO具有接受电子的性
质；因而金属占据的d轨道的电
子加到该空的2π*轨道上，形成π
键，使CO吸附在金属上。

故可预期:由于反馈键的作用，使C-O键削弱和活化。

10．溢流效应
溢流：在一个相（给体相）表面吸附或产生的活性物种（溢流子）向另一个在同样条件下并不能吸附或产生该活性物种的相（受体相）表面迁移的过程。

a.溢流可发生在金属-氧化物、金属-金属、氧化物-氧化物和氧化物-金属各体系中。

b.可发生溢流的物质有H2、O2、CO和NCO。

c.溢流可直接影响催化剂活性、选择性和稳定性。

d.来自金属的氢溢流物种可能与表面积碳反应生成CH4，从而除去积碳；也可以还原MO表面，暴露MO中金属中心。

11.吸附热（火山型图2.22 P26-30）覆盖度θ=V/V m
①积分吸附热：在恒温吸附的整个过程中吸附一摩尔所产生的热效应；
微分吸附热：吸附量发生极微小变化时产生的吸附热效应
化学吸附：∆G=∆H−T∆S<0
当吸附时固体表面不发生反应，熵变∆S小于零，则∆H应该是较大的负值，反
应放热；
当吸附质解离并在表面运动，熵变∆S大于零，则∆H有可能为正值，反应可为
吸热。

②覆盖度θ:催化剂上发生吸附的面积与催化剂总面积之比；在单分
子吸附层，可用某时刻的吸附量与饱和吸附量之比表示。

标准状况下。

吸附热与覆盖度的关系：两种
1.理想吸附：吸附热不随覆盖度变化
2.实际吸附：通常，吸附热随覆盖度增加而下降。

主要原因：表面的不均匀性。

表面吸附中心的能量不同，故在不同中心上吸
附放出的热量不同；吸附先在活泼的吸附中心上
发生，因此放出能量较多，随吸附的进行，逐渐
在不活泼的中心上吸附，放出热量减少。

次要原因：吸附粒子的相互作用
表面不均匀性多指：活性中心类型的差别和能量上的差别等。

微观上的不均匀性。

吸附热在催化反应中的重要性：
吸附热大小：吸附质与催化剂间化学吸附键的
强弱，其强弱关系着催化活性。

太弱：反应分子在表面吸附量太低，难活化
太强：使表面吸附物种稳定，不利分解和脱附。

中等吸附强度最佳。

巴兰金“火山曲线”规律。

12.吸/脱附速率表达式：其中：合并为常 数k a ;P 为压力，f(θ)为表面覆盖度的函数。

理想吸附模型的吸附及脱附速率方程：
Langmuir 模型吸附的假设吸附条件：
a.吸附剂表面均匀，各吸附中心的能量（Ea ）相同
b.吸附粒子间的相互作用可忽略
c.吸附粒子与空的吸附中心碰撞才能吸附，吸附是单层
2.真实吸附模型的吸附及脱附速率方程
Elovich 方程 和 管孝男（Kwan ）方程。

13.吸附平衡：主要研究langmuir 等温方程 即 理想吸附模型的等温方程。

分类：等温、等压和等量吸附平衡
吸附平衡时：吸附速率等于脱附速率：r a =r d
Q =Q 0−γθ Q =Q 0−γlnθ
五种类型吸附等温线：
A、I型等温线又叫做Langmuir等温线，曲线的平台部分早先解
释为单分子层吸附达到饱和。

对非孔性吸附剂极为少见，却对含有甚小孔的一些物质（活性
炭，硅胶及沸石等）是很通常的。

这些物质，现在一般认为，平台可能对应的是吸附剂的小孔完
全被凝聚液充满，而不是单层吸附的饱和。

B、II型等温线有时称为S型等温线，在低P/P0区都有拐点B
相当于单分子层吸附的完成。

这种类型等温线在吸附孔径大于20nm时常遇到
在低P/P0区，曲线凸向上或凸向下，反映了吸附质与吸附剂
相互作用的强或弱。

C、III型等温线，在整个压力范围内凸向下，曲线没有拐点B。

此种吸附甚为少见
曲线下凸表明此种吸附所凭借的作用力相当弱。

D、IV型等温线的开始部分，即低P/P0区，吸附
显著增加，这可能是发生了毛细管凝聚，在这个区
内有可能观察到滞后现象，即在脱附时得到的等温
线不重合。

E、V型等温线在实际上也比较少见。

在较高的P/P0
区也存在着毛细管凝聚与滞后。

结论:等温线的形状密切的联系着吸附质和吸附剂的本性。

对等温线的研究可以获取有关吸附剂和吸附质的信息，比如从II或IV型等温线可以计算固体比表面积。

IV型等温线同时具有拐点和滞后环，因而被用于孔分布计算。

Langmuir吸附等温式：
a.当气体压力较高时，λP>>1,θ≈1.
b.当气体压力较小时，λP<<1,θ≈λP;此时覆
区，等温
盖度与气体压力成正比，在较低P/P
线近似直线，此时可称该方程为Henry方程。

c.在气体压力居中区域：
a混合吸附： b .解离吸附：
第三章：催化剂某些宏观结构参量的表征
催化剂的活性、选择性和稳定性与催化剂的化学结构有关，也受催化剂的宏观结构影响；表征此宏观结构的参量有：催化剂的表面积、孔隙率、孔分布、活性组分晶粒大小及分布等。

14.表面积：内/外表面P40
①一般来说，催化剂表面积越大，所含有的活性中心越
多，因此活性越高。

丁烷脱氢的转化率与催化剂的表面积几乎成直线关系:
②提高催化剂的表面积：a.负载在高表面积载体上；
b.造孔
③表面积与活性关系复杂：a.活性组分分布不均匀；
b.微孔的存在影响传质；
c.活性与表面积无关，与反应机理有关。

④表面积：
内表面：孔材料特有，指细孔的内壁。

外表面：非孔材料的所有表面均为外表面。

总结：表面积是催化剂性质的重要指标之一，可利用测得的表面积获得催化剂中心、催化剂失活、助剂和载体的作用等多方面信息。

15.知道BET方程：Vm=1/(I+L) P43
测定表面积有许多方法，如气体吸附法，x射线小角度衍射法，直接测量法等。

不同的样品采用不同的法。

通用的方法是气体吸附法。

气体吸附法测定表面积研究最著名的公式：BET方程（Brunauer-Emmett-Teller）BET多分子层吸附模型的基本假设:
a.每一层吸附均服从Langmuir模型而导出，它保留了Langmuir模型的一些假设；
b.吸附可以是多分子层的，并且不一定铺满一层再铺上一层，即在不同吸附位置上可以有不同层次的吸附发生；
c.吸附剂的范德华力的作用仅涉及吸附层第一层；
d.只有相邻两层的吸附分子处于动态平衡。

图中直线的截距和斜率分别为：1/cV m和(c-1)/cV m,
S g为比表面积：每克催化剂具有的面积，Sm：一个吸附质分子的截面积。

V：吸附质的摩尔体积；W：催化剂质量；NA：阿伏伽德罗常数。

一般形式的BET等温方程。

非孔性样品，得Ⅱ型等温线；
孔性样品，一般孔径大小在中
等范围的细孔结构，得Ⅳ型等
温线。

当相对压力低于0.05
时不易建立起多层吸
附平衡，高于0.35，易
发生毛细管凝聚作用。

故实验表明，对多数体系，相
对压力在0.05~0.35间的数据与BET方程有较好的吻合。

B点：对应着第一层吸附达到饱和。

其对应的吸附量V B
近似等于V m；因此从VB也可以求出比表面积的近似值，
此法称为B点法。

测定表面积公认以BET为标准是基于以下几点:
①许多吸附体系的实验数据与BET方程有良好的符合
②BET理论能正确地预言吸附对温度的依赖性
③能正确地计算表面积
16.表面积≠活性表面积（选择化学吸附）P44
①“选择化学吸附”可用以测定活性表面的面积。

如附载型金属催化剂，其上暴露的金属表面是催化活性的，以氢、一氧化碳为吸附质进行选择化学吸附，即可测定活性金属表面积，因为氢、一氧化碳只与催化剂上的金属发生化学吸附作用，而载体对这类气体的吸附可以忽略不计。

同样，用碱性气体的选择化学吸附可测定催化剂上酸性中心所具有的表面积．
②表面氢氧滴定也是一种选择吸附测定活性表面积的方法．先让催化剂吸附氧，然后再吸附氢．吸附的氢与氧反应生成水。

由消耗的氢按比例推出吸附的氧的量。

从氧的量算出吸附中心数，由此数乘上吸附中心的截面积，即得活性表面积。

当然做这种计算的先决条件是先吸附的氧只与活性中心发生吸附作用．
17.催化剂密度：表观密度（表观、颗粒、骨架密度）P44
催化剂密度：用于表征催化剂的孔结构。

表观体积V B=V i+V k+V f
①堆密度或表观密度，催化剂质量为m,堆体积为VB，将催化剂
放入量筒中拍打至体积不变时测得的值。

②颗粒密度：颗粒体积V P，由颗粒内的孔和颗粒骨架两部分体积
组成，即V P=V k+V f;常压下，汞只能充填颗粒间的间隙，故可用
充填汞的方法求出V i，从V B中减去V i得V p，颗粒密度也称为汞置
换密度。

③真密度或骨架密度：引入氦气，其体积=V i+V k，求得V f,此密度
也称为氦置换密度。

④视密度，也称为溶剂置换密度。

是真密度的近似值。

18.孔容、孔隙率、孔的定义（IUPAC）
①孔容或孔体积：是催化剂内所有细孔体积的加和。

孔容是表征催化剂孔结构的参量之一。

一定的反应要求催化剂具有一定范围的孔容。

表示孔容常用比孔
容这一物量。

比孔容Vg为1克催化剂所具有的孔体积。

从1克
催化剂的颗粒体积扣去骨架体积，即为比孔容。

通常用四氯化碳法测定孔容。

在一定的四氯化碳蒸汽压力下，四氯化碳蒸汽只在催化剂的细孔内凝聚并充满。

若测得这部分四氯化碳量，即可算出孔的体积。

计
算采用以下公式：W1和W2分别代表催化剂孔中在凝聚CCl4以
前与以后的质量，d为CCl4的相对密度。

②孔隙率：催化剂的孔体积与整个颗粒体积的比，因此：
③孔的简化模型与结构参数：为方便讨论，用数目为n的一
种理想的平均的圆柱形孔去代替这些实际的孔。

a.平均孔半径b：平均孔长度
⑤毛细管凝聚与孔径分布：
IUPAC定义：< 2 nm：微孔（micropore）
2 ~ 50 nm: 中等孔（介孔，mesopore）
> 50 nm：大孔（macropore）
毛细管凝聚和Kelvin方程：
气体的相对压力和孔径的关系，是吸附法测孔径分布的基础。

19.理解吸附的滞后现象P47-49
滞后现象：在Ⅳ型等温线中等压力段出现了吸附线和脱附线不重合的现象。

ABC：单层吸附细孔壁上
CDE：吸附支
EFC：脱附支
CDEF：滞后环
可看出：在一定相对压力下，脱附支上的吸附量总是大于对
应吸附支上的吸附量。

有两种解释模型：
①墨水瓶模型：吸附过程中，蒸气压先达到Pn,这是瓶口发生凝聚，而瓶体为
空，只有当蒸气压达到Pb时瓶体才开始凝聚。

脱附时，蒸气压降低先接近Pb，瓶体内凝集液本应蒸发却由于瓶口处有液体封锁无法蒸发，一
直等到蒸气压降到Pn，待瓶口处凝集液蒸发
完才能蒸发。

因此虽然体系压力相同，但与
吸附过程相比，在脱附过程中催化剂细孔内含
更多凝集液出现了滞后现象。

②圆柱孔模型
气-液间不是形成弯月面，而是形成圆桶形液膜。

对同一个孔，凝集和蒸发发生在不同压力
下，这就是出现滞后的原因。

滞后环的形状与吸附剂的孔结构和性质有关。

目前，经常采用汞孔度汁法测定大孔范围的孔分布，气体吸附法测中等孔范围的孔分布。

用气体吸附法计算孔分布，是利用滞后环的吸附支或脱附支数据将取决于假定的孔内凝聚模型。

第四章：气固多相催化反应动力学基础
气固多相催化反应完成的步骤：
①外扩散（反应物扩散到催化剂外表面）
②内扩散（反应物自外表面到孔表面）
③吸附（反应物在内表面吸附形成表面物种）
④表面反应（表面物种反应生成吸附态产物）
⑤产物脱附（吸附态产物脱附，释放催化剂表面）
气固多相催化反应的动力学具有以下特点：
①反应在催化剂表面上进行，反应速率与反应物的表面浓度和覆盖度有关；
②多步骤、复杂反应，常受吸附、脱附，甚至内扩散的影响。

20. TON:转化次数TOF:转化频率
TON：单位催化剂（活性中心）上引发的总包反应次数；
TOF：单位时间内、单位催化剂（活性中心）上引发的总包反应次数
21.表面质量作用定律：r=kθAаθBβ (与r=K·[A]а[B]β类似)
多相催化反应中服从表面质量作用定律，认为发生在理想吸附层中的表面基元反应，其速率与反应物在表面上的浓度成正比，而表面浓度的幂是化学计量方程的计量系数：其中：Cs：吸附物种的表面浓度，k：速率
常数。

表面浓度可用覆盖度代替。

θ值在试验技术中还无法直接得到，为了得到θ值必须借助于一定的模型和假设，最简单且最广泛的是Langmuir模型，利用Langmuir方程把θ值表示为反应压力，然后与实验数据关联。

22.一定掌握机理模型法建立速率方程：理想吸附，单分子反应P63-65
学会推导过程：langmuir。

理想吸附模型的速率方程:
假定在这种吸附层中，吸附、脱附行为均符合Langmuir模型的基本假定，因此，凡牵涉到吸附和脱附速率时，都采用Langmuir吸附、脱附速率方程。