催化原理重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、催化重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)一、概述 一、概述催化劑定義描述：在反應(yīng)體系中，若存在某一種類物質(zhì)，可使反應(yīng)速率明顯變化（增加或減少），而本身的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量在反應(yīng)前后基本保持不變，這種物質(zhì)稱為催化劑。催化劑可以是正催化劑，也可以是負(fù)催化劑。催化劑的組成：主體，載體，其他。主體分為主催化劑、共催化劑、助催化劑。助催化劑分為結(jié)構(gòu)助催化劑、電子助催化劑、晶格缺陷助催化劑、擴(kuò)散助催化劑。主催化劑：起催化作用的根本性物質(zhì)。沒有它不存在催化作用。共催化劑：催化劑中

2、含有兩種單獨(dú)存在時(shí)都具有催化活性的物質(zhì)，但各自的催化活性大小不同，活性大的為主催化劑，活性小的為共催化劑。兩者組合可提高催化活性。助催化劑：是催化劑中提高主催化劑的活性、選擇性、改善催化劑的耐熱性、抗毒性、機(jī)械強(qiáng)度、壽命等性能的組分。催化反應(yīng)：有催化劑參與的反應(yīng)。催化反應(yīng)的分類：通常根據(jù)體系中催化劑和反應(yīng)物的“相”分類；也可根據(jù)反應(yīng)中反應(yīng)分子間電子傳遞情況分類。催化反應(yīng)分為：均相催化反應(yīng)，多相催化反應(yīng)，酸堿反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)。均相催化反

3、應(yīng)：催化劑和反應(yīng)物形成均一的相，可以是氣相、液相。多相催化反應(yīng)：催化劑和反應(yīng)物處于不同相，催化劑通常均為固體?？煞譃闅夤獭⒁汗?。酸堿反應(yīng)：在反應(yīng)中發(fā)生電子對(duì)轉(zhuǎn)移的稱為酸－堿反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)：在反應(yīng)中發(fā)生一個(gè)電子轉(zhuǎn)移的稱為氧化－還原反應(yīng)。催化特征：1催化是一種知識(shí)，是一種關(guān)于加快化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的“捷徑”的知識(shí)。2催化不能改變化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)平衡, 但促使熱力學(xué)可自發(fā)發(fā)生的反應(yīng)盡快發(fā)生，盡快達(dá)到化學(xué)平衡。3催化是選擇性的，往往要在一系列平行反

4、應(yīng)中特別地讓其中一種反應(yīng)盡快發(fā)生，盡速達(dá)到平衡。如果可能，它還要同時(shí)抑制其它反應(yīng)的進(jìn)行。四、如果熱力學(xué)允許，催化對(duì)可逆反應(yīng)的兩個(gè)方向都是有效的。催化的本質(zhì)：在催化劑作用下，以較低活化能實(shí)現(xiàn)的自發(fā)化學(xué)反應(yīng)被稱為催化反應(yīng)。催化劑是一種中介物質(zhì)，它提供了改變活化能的路徑從而加快了反應(yīng)速率(或降低了反應(yīng)溫度)，但其自身最終并沒有被消耗。對(duì)于一個(gè)真正的可逆反應(yīng)，催化劑對(duì)正，反方向兩個(gè)反應(yīng)的作用是相同的。催化反應(yīng)發(fā)生的條件：1溫度是催化反應(yīng)發(fā)生的最

5、重要條件。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)受到催化作用的影響可得達(dá)以到在低于或高于熱力學(xué)最佳溫度的條件下進(jìn)行。催化劑的活化及活性中心的形成依賴于適當(dāng)?shù)臏囟取７磻?yīng)產(chǎn)物盡快脫離催化劑體系需要一定溫度支持?，F(xiàn)象就為化學(xué)吸附。應(yīng)用:用物理吸附來測(cè)定催化劑的物理性質(zhì)，如表面積，孔體積，孔徑大小及其分布等?；瘜W(xué)吸附用于研究催化劑的活性表面，如：NH3分子探針技術(shù)用于測(cè)定固體酸酸種類和酸量；CO2分子探針技術(shù)用于測(cè)定固體堿堿種類和堿量；CO/N2O分子探針技術(shù)；H2/O

6、2分子探針技術(shù)；反應(yīng)物分子探針技術(shù)?；瘜W(xué)吸附對(duì)反應(yīng)物分子化學(xué)鍵的起作用的同時(shí)，也影響著吸附劑的電傳導(dǎo)性和磁性能?；瘜W(xué)吸附是催化理論中的基礎(chǔ)理論。催化劑表面吸附粒子的移動(dòng): 理想表面上每一個(gè)吸附粒子在吸附位上的吸附勢(shì)能都是一致的。若熱運(yùn)動(dòng)能EV＞E b時(shí)，吸附粒子在理想表面上將是自由移動(dòng)的。實(shí)際催化劑表面：表面勢(shì)能是不均勻的，吸附位勢(shì)能E min隨x、y的變化不是周期性的、均勻的變動(dòng)。吸附粒子與催化劑上吸附位的相互作用強(qiáng)度不一致，產(chǎn)生不同

7、熱效應(yīng)。隨著吸附位的Emin增加，吸附越難，且穩(wěn)定性越差；當(dāng)EV＞最大能壘Eb時(shí)，吸附粒子就成了非定位吸附；當(dāng)EV＞某一能壘Eb時(shí)，吸附粒子只能在小范圍內(nèi)移動(dòng)。當(dāng)EV＞最大能壘Eb時(shí)，吸附粒子可在催化劑表面上移動(dòng)；當(dāng)EV＞邊界能壘E b時(shí)，吸附粒子可移出活性組分的邊界，而轉(zhuǎn)移到與催化劑相接觸的表面上，這種現(xiàn)象稱為溢出效應(yīng)；在反應(yīng)條件下，絕大多數(shù)反應(yīng)物分子在催化劑表面上的吸附粒子都是可移動(dòng)的，但移動(dòng)的范圍不同；粒子的移動(dòng)有利于反應(yīng)的進(jìn)行，

8、加快了反應(yīng)速率。催化劑上表面反應(yīng)機(jī)理：Langmuir-Hinshelwood吸附粒子之間的發(fā)生的反應(yīng)；Eley-Rideal反應(yīng)機(jī)理吸附粒子與氣相或液相分子之間發(fā)生的反應(yīng)。Langmuir-Hinshelwood反應(yīng)機(jī)理：分解反應(yīng)均勻地出現(xiàn)在表面上；產(chǎn)物吸附弱，且迅速脫附；速率控制步驟(rds)是表面反應(yīng)；反應(yīng)速率= k θA。Eley-Rideal反應(yīng)機(jī)理：反應(yīng)速率=kθAθb=kKApApB/(1+KApA)，pA一定時(shí)，反應(yīng)速率