催化作用的定义和特征
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b、不Tex同t 的催化剂，可以是相同的反应物T生ext成不同 的产品。因为从同一反应物出发，在热力学上可能有不 同的反应方向，生成不同的产物，而不同的催化剂，即 可以加速不同的反应方向。另外，有时不同的催化剂， 可以使相同的反应物生成相同产物，但是所生成物质性 能有差异。
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催化作用的定义与特征
（3）催化剂只能加速热力学上可能的化学反应，而不能 加速热力学上不可能化学反应。 （4）催化Te剂xt 只能改变化学反应的速度，而不能Tex改t 变化学 平度衡，的受位热T置力ext。学在变外量界的条限件制C下，on某而ce化催pt学化反剂应对产这物一的限T最制ext 高无平能衡为浓力， 他所能做T的ext，只是加速之一限制下的平衡的到T来ext 。
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催化体系的分类
2.1按催化体系物相的均一性分类 催化剂自身以及被催化的反应物，都可以分别是气体、
液体、和固体，这必将带来催化剂与反应物的多种 相间组合方式。但大致可以分为均相催化体系和多 相催化体系。 1、当催化剂和反应物形成均一相时，这种催化反应成 为均相反应。这主要有这样几种情况： （1）催化剂和反应物均为气相的气相均相催化反应。 例如SO2氧化为SO3,NO2为催化剂.(2) 催化剂和 反应物均为液体的液相均相催化反应。例如乙醇和 乙酸反应制备乙酸乙酯,可以用浓硫酸为催化剂.
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催化体系的分类
3、酶催化反应：本身是一种胶体，同时具有均相 和非均相的特性。
催化剂
SO2 SO2 ZnSO4 HCl 草酸
百度文库
催化剂含量 0.02 0.079 2.7 0.15 0.52.
平衡时体积增量 8.19 8.20 8.13 8.27 8.27
催化作用的定义与特征
❖ 因此，判断一个反应是否需要催化剂，首先要考虑热力 学上是否允许；若是可逆反应，须确定反应平衡常数的数值 以及与外界参数的关系。
❖ 注意两个问题：第一，对某一催化反应进行正反应和逆 反应操作条件（温度、压力、进料组成）时往往有较大差别； 如反应温度易引起金属催化剂晶粒变大、活性降低，高压会 引起催化剂表面吸附的物种增多，导致活性与选择性发生变 化。 第二，对正反应或逆反应所引起的副反应也是值得注意 的。如加氢-脱氢反应中，镍催化剂利益加氢，而不利于脱 氢，这是因为此过程有积炭副反应发生，使催化剂迅速失活。
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催化作用的定义与特征
（5）催化剂不改变化学反应平衡，意味着对正反应方 向有效的催化剂，对反方向也有效。比如镍、铂等金属 作为脱氢Tex催t 化剂，也同时担任着催化加氢的角Tex色t 。高温 下，平衡Tex趋t 于脱氢方向，Co就nc是ep脱t 氢催化剂；低Tex温t 下，平 衡趋于加Tex氢t 方向，则又成了加氢催化剂。 Text
工业催化技术
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催化作用的定义与特征
1.1催化剂和催化作用的定义 最早由德国化学家W.Ostwald认为：其可以改变化
学反应速度，而不存在产物中的物质。 现代技2术表明：许多催化反应活性中间物种都是
有催化剂参与反应的，发生循环作用。 现代对3催化剂的定义为：催化剂是一种能够改变
一个化学反应的反应速度，却不能改变化学反应热力 学平衡位置，本身在化学反应中不被明显消耗的物质。
催化作用：指催化剂对化学反应所产生的作用。
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催化作用的定义与特征
1976年IUPAC（国际纯粹及应用化学协会）公布的催化作 用 定义为：“催化作用是一种化学作用，是靠用量极少而本身不 被消耗的一种叫做催化剂的外加物质来加速化学反应的现象”。 并解释说，催化剂能使反应按新的途径，通过一系列的基元步 骤进行，催化剂是其中第一步的反应物、最后一步的产物，亦 即催化剂T参ex与t 了反应，但经过一次化学还原后又恢复到原来的 组成。这就表明了，催化作用其实是一种化学作用，催化剂参 与了反应。这一点也可以用假设循环图来解释.
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催化作用的定义与特征
1.3催化作用的基本特征 （1）催化剂能够加快化学反应速度，但它本身并不 进入化学反应的计量。 为它a可、TT以化eexxtt改学变反化应学能反够应加C历快on程化ce，学pt降反低应反速应率活，化这TT能ee主xxtt。要是因
b、催t 化剂耗用量少，催化剂在反应前后Te是xt 不被消 耗的，反应开始时参与反应的催化剂在反应结束时， 又会被循环出来，从而可以被再一次使用，所以少量 得催化剂可以促进大量反应物起反应，生成大量的产 物。
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催化体系的分类
2、当催化剂和反应物处于不同相时,反应成为多相 催化反应。 （1）气固相催化反应：反应物为气体，催化剂为固 体。这种非常多见，常用于固定床和流化床反应器 中。例如N2和H2制备合成氨，用熔铁做催化剂； CO和H2制备甲醇，用铜做催化剂；乙烯氧化制备 环氧乙烷，用银做催化剂 （2）液固相催化反应：反应物为液体，催化剂为固 体。例如，过氧化氢分解反应可用金做催化剂 （3）另外，多相催化中也存在催化剂为液体的情况， 例如被磷酸催化的烯烃聚合反应。
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催化作用的定义与特征
1.2催化作用不能改变化学平衡
G RTlnKp
平衡常数Kp的大小取决于产物和反应物的标准自由 能之差△GΘ和反应温度T。 △GΘ为状态函数，取决于始态 和终态，与过程无关。催化剂的存在与否不影响△GΘ的数 值，即△GΘ（催化）与△GΘ（非催）相等。
下表1为不同催化剂在不改变化学平衡的实例。 表1 在不同催化剂存在下三聚乙醛解聚德平衡浓度
Text
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催化作用的定义与特征
Text
物反 应
反应物先和催化剂结合成中
间物种，再转变为催化剂和
催化剂-反应物
产物结合的中间物种，当这 Text 一暂存的催化剂-产物暂存体
催化剂
催化剂-产物 Text 解体后，就可以重新得到催
化剂以及产物。这就是催化
Text 反应过程的本质。
产物
Text 假设循环图
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催化作用的定义与特征
（2）催化剂对反应具有选择性，即催化剂对反应类型、 反应方向和产物的结构具有选择性。
a、同一个催化剂对甲反应有效，对乙反应未必有效。 例如，STieOxt 2-AlO3催化剂对酸碱催化反应是有Te效xt 的，但 他对氨合Te成xt 反应无效，这Co就nc是ep催t 化剂对反应类型的选择。
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催化作用的定义与特征
（3）催化剂只能加速热力学上可能的化学反应，而不能 加速热力学上不可能化学反应。 （4）催化Te剂xt 只能改变化学反应的速度，而不能Tex改t 变化学 平度衡，的受位热T置力ext。学在变外量界的条限件制C下，on某而ce化催pt学化反剂应对产这物一的限T最制ext 高无平能衡为浓力， 他所能做T的ext，只是加速之一限制下的平衡的到T来ext 。
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催化体系的分类
2.1按催化体系物相的均一性分类 催化剂自身以及被催化的反应物，都可以分别是气体、
液体、和固体，这必将带来催化剂与反应物的多种 相间组合方式。但大致可以分为均相催化体系和多 相催化体系。 1、当催化剂和反应物形成均一相时，这种催化反应成 为均相反应。这主要有这样几种情况： （1）催化剂和反应物均为气相的气相均相催化反应。 例如SO2氧化为SO3,NO2为催化剂.(2) 催化剂和 反应物均为液体的液相均相催化反应。例如乙醇和 乙酸反应制备乙酸乙酯,可以用浓硫酸为催化剂.
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催化体系的分类
3、酶催化反应：本身是一种胶体，同时具有均相 和非均相的特性。
催化剂
SO2 SO2 ZnSO4 HCl 草酸
百度文库
催化剂含量 0.02 0.079 2.7 0.15 0.52.
平衡时体积增量 8.19 8.20 8.13 8.27 8.27
催化作用的定义与特征
❖ 因此，判断一个反应是否需要催化剂，首先要考虑热力 学上是否允许；若是可逆反应，须确定反应平衡常数的数值 以及与外界参数的关系。
❖ 注意两个问题：第一，对某一催化反应进行正反应和逆 反应操作条件（温度、压力、进料组成）时往往有较大差别； 如反应温度易引起金属催化剂晶粒变大、活性降低，高压会 引起催化剂表面吸附的物种增多，导致活性与选择性发生变 化。 第二，对正反应或逆反应所引起的副反应也是值得注意 的。如加氢-脱氢反应中，镍催化剂利益加氢，而不利于脱 氢，这是因为此过程有积炭副反应发生，使催化剂迅速失活。
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催化作用的定义与特征
（5）催化剂不改变化学反应平衡，意味着对正反应方 向有效的催化剂，对反方向也有效。比如镍、铂等金属 作为脱氢Tex催t 化剂，也同时担任着催化加氢的角Tex色t 。高温 下，平衡Tex趋t 于脱氢方向，Co就nc是ep脱t 氢催化剂；低Tex温t 下，平 衡趋于加Tex氢t 方向，则又成了加氢催化剂。 Text
工业催化技术
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催化作用的定义与特征
1.1催化剂和催化作用的定义 最早由德国化学家W.Ostwald认为：其可以改变化
学反应速度，而不存在产物中的物质。 现代技2术表明：许多催化反应活性中间物种都是
有催化剂参与反应的，发生循环作用。 现代对3催化剂的定义为：催化剂是一种能够改变
一个化学反应的反应速度，却不能改变化学反应热力 学平衡位置，本身在化学反应中不被明显消耗的物质。
催化作用：指催化剂对化学反应所产生的作用。
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催化作用的定义与特征
1976年IUPAC（国际纯粹及应用化学协会）公布的催化作 用 定义为：“催化作用是一种化学作用，是靠用量极少而本身不 被消耗的一种叫做催化剂的外加物质来加速化学反应的现象”。 并解释说，催化剂能使反应按新的途径，通过一系列的基元步 骤进行，催化剂是其中第一步的反应物、最后一步的产物，亦 即催化剂T参ex与t 了反应，但经过一次化学还原后又恢复到原来的 组成。这就表明了，催化作用其实是一种化学作用，催化剂参 与了反应。这一点也可以用假设循环图来解释.
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催化作用的定义与特征
1.3催化作用的基本特征 （1）催化剂能够加快化学反应速度，但它本身并不 进入化学反应的计量。 为它a可、TT以化eexxtt改学变反化应学能反够应加C历快on程化ce，学pt降反低应反速应率活，化这TT能ee主xxtt。要是因
b、催t 化剂耗用量少，催化剂在反应前后Te是xt 不被消 耗的，反应开始时参与反应的催化剂在反应结束时， 又会被循环出来，从而可以被再一次使用，所以少量 得催化剂可以促进大量反应物起反应，生成大量的产 物。
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催化体系的分类
2、当催化剂和反应物处于不同相时,反应成为多相 催化反应。 （1）气固相催化反应：反应物为气体，催化剂为固 体。这种非常多见，常用于固定床和流化床反应器 中。例如N2和H2制备合成氨，用熔铁做催化剂； CO和H2制备甲醇，用铜做催化剂；乙烯氧化制备 环氧乙烷，用银做催化剂 （2）液固相催化反应：反应物为液体，催化剂为固 体。例如，过氧化氢分解反应可用金做催化剂 （3）另外，多相催化中也存在催化剂为液体的情况， 例如被磷酸催化的烯烃聚合反应。
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催化作用的定义与特征
1.2催化作用不能改变化学平衡
G RTlnKp
平衡常数Kp的大小取决于产物和反应物的标准自由 能之差△GΘ和反应温度T。 △GΘ为状态函数，取决于始态 和终态，与过程无关。催化剂的存在与否不影响△GΘ的数 值，即△GΘ（催化）与△GΘ（非催）相等。
下表1为不同催化剂在不改变化学平衡的实例。 表1 在不同催化剂存在下三聚乙醛解聚德平衡浓度
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催化作用的定义与特征
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物反 应
反应物先和催化剂结合成中
间物种，再转变为催化剂和
催化剂-反应物
产物结合的中间物种，当这 Text 一暂存的催化剂-产物暂存体
催化剂
催化剂-产物 Text 解体后，就可以重新得到催
化剂以及产物。这就是催化
Text 反应过程的本质。
产物
Text 假设循环图
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催化作用的定义与特征
（2）催化剂对反应具有选择性，即催化剂对反应类型、 反应方向和产物的结构具有选择性。
a、同一个催化剂对甲反应有效，对乙反应未必有效。 例如，STieOxt 2-AlO3催化剂对酸碱催化反应是有Te效xt 的，但 他对氨合Te成xt 反应无效，这Co就nc是ep催t 化剂对反应类型的选择。