催化劑的作用的特征有哪些？催化劑能否改變化學平衡？?

（1）?催化劑只能加速熱力學上可以進行的反應(yīng)，而不能加速熱力學上無法進行的反應(yīng)?

（2）?催化劑只能加速反應(yīng)趨于平衡，而不能改變平衡的位置（平衡常數(shù)）

（3）?催化劑對反應(yīng)具有選擇性?

（4）?催化劑的壽命。催化劑能改變化學反應(yīng)的速率，其自身并不進入反應(yīng)的產(chǎn)物，在理想的情況下不為反應(yīng)所改變。但在實際過程中不能無限制的使用，催化劑經(jīng)過多次使用后會失活。

中文名	催化劑	解 ???釋	提高反應(yīng)物的化學反應(yīng)速率?
外文名	Catalyst	提出時間	1836年

 

催化劑如何加快化學反應(yīng)速度？?

催化劑加快反應(yīng)速率的原因與溫度對反應(yīng)速率的影響是根本不同的。催化劑可以改變反應(yīng)的路線，降低反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)增大，反應(yīng)速率加快。?

催化作用可分為均相催化和非均相催化兩種。如果催化劑和反應(yīng)物同處于氣態(tài)或液態(tài)，即為均相催化。若催化劑為固態(tài)物質(zhì)，反應(yīng)物是氣態(tài)或液態(tài)時，即稱為非均相催化。?

在均相催化中，催化劑跟反應(yīng)物分子或離子通常結(jié)合形成不穩(wěn)定的中間物即活化絡(luò)合物。這一過程的活化能通常比較低，因此反應(yīng)速率快，然后中間物又跟另一反應(yīng)物迅速作用(活化能也較低)生成終產(chǎn)物，并再生出催化劑。該過程可表示為：

????????????A＋B=AB(慢)A＋C=AC(快)AC＋B=AB＋C(快)?

????????????式中A、B為反應(yīng)物，AB為產(chǎn)物，C為催化劑。

由于反應(yīng)的途徑發(fā)生了改變，將一步進行的反應(yīng)分為兩步進行，兩步反應(yīng)的活化能之和也遠比一步反應(yīng)的低。該理論被稱為“中間產(chǎn)物理論”。?

??????在非均相催化過程中，催化劑是固體物質(zhì)，固體催化劑的表面存在一些能吸附反應(yīng)物分子的特別活躍中心，稱為活化中心。反應(yīng)物在催化劑表面的活性中心形成不穩(wěn)定的中間化合物，從而降低了原反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)能迅速進行。催化劑表面積越大，其催化活性越高。因此催化劑通常被做成細顆粒狀或?qū)⑵涓捷d在多孔載體上。許多工業(yè)生產(chǎn)中都使用了這種非均相催化劑，如石油裂化，合成氨等，使用大量的金屬氧化物固體催化劑。該理論稱為“活化中心理論”。

??? ?催化劑可以同樣程度地加快正、逆反應(yīng)的速率，不能使化學平衡移動，不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。請注意加快逆反應(yīng)也就是減慢反應(yīng)速率，這種催化劑也叫負催化劑！?

 

催化劑的活性、選擇性的含義？

????催化劑的活性，又稱催化活性，是指催化劑對反應(yīng)加速的程度，可以作為衡量催化劑效能大小的標準。催化劑的選擇性是使反應(yīng)向生成某一特定產(chǎn)物的方向進行。轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物所消耗的某反應(yīng)物量/某反應(yīng)轉(zhuǎn)化的總量。

 

催化反應(yīng)的活化能是否與非催化反應(yīng)的相同？為什么？?

（1）不改變反應(yīng)熱：因為催化劑只是通過改變化學反應(yīng)歷程來降低活化能，而化學反應(yīng)前后的能量變化是由反應(yīng)物和產(chǎn)物在反應(yīng)體系中的相對能位來決定，反應(yīng)物與產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)確定了它們的相對能位，即不改變反應(yīng)物與生成物的摩爾焓，因此加入催化劑不改變反應(yīng)熱。?

（2）降低活化能：因為催化劑通過改變反應(yīng)歷程，使反應(yīng)沿著一條更容易進行的途徑進行。?

催化劑為什么具有壽命？影響催化劑的壽命的因素有哪些？

指催化劑的有效使用期限，是催化劑的重要性質(zhì)之一。催化劑在使用過程中，效率會逐漸下降，影響催化過程的進行。例如因催化活性或催化劑選擇性下降，以及因催化劑粉碎而引起床層壓力降增加等，均導致生產(chǎn)過程的經(jīng)濟效益降低，甚至無法正常運行。

?①化學穩(wěn)定性:化學組成與化學狀態(tài)穩(wěn)定，活性組分與助劑不反應(yīng)與流失；

?②耐熱穩(wěn)定性:不燒結(jié)、微晶長大和晶相變化；

?③抗毒穩(wěn)定性:抗吸附活性毒物失活；

?④機械穩(wěn)定性:抗磨損率、壓碎強度、抗熱沖擊。決定催化劑使用過程中的破碎和磨損?

 

舉例說明催化循環(huán)？

?非締合活化催化循環(huán)定義：在催化反應(yīng)過程中催化劑以兩種明顯的價態(tài)存在，反應(yīng)物的活化經(jīng)由催化劑與反應(yīng)物分子間明顯的電子轉(zhuǎn)移過程，催化中心的兩種價態(tài)對于反應(yīng)物的活化是獨立的，這種催化循環(huán)稱之為非締合活化催化循環(huán)。?舉例：氧化亞氮在鎳催化劑上的分解反應(yīng)。?締合活化催化循環(huán)定義：在催化反應(yīng)過程中催化劑沒有價態(tài)的變化，反應(yīng)物分子活化經(jīng)由催化劑與反?應(yīng)物配位，形成絡(luò)合物，再由絡(luò)合物或其衍生出的活性中間物種進一步反應(yīng)，生成?產(chǎn)物，并使催化劑復原。反應(yīng)物分子活化是在絡(luò)合物配位層中發(fā)生的。?舉例：固體酸催化劑作用下的乙烯水合反應(yīng)。?