文档介绍：课程主要内容
催化剂与催化作用基础
工业催化剂使用及表征
石油炼制催化剂
固体催化剂的生产技术
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第一章催化剂与催化作用基础知识
催化作用的基本概念
1
催化剂的主要性质
2
固体催化剂的组成
3
催化体系和催化剂的分类
4
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本章的重点和难点
重点内容:
催化剂的基本含义;
催化剂的主要性能;
催化剂的主要组成;
催化反应及催化剂的分类
难点内容:
催化剂的主要性能;
多相催化反应的历程;
造成催化剂失活的原因。
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催化剂和催化作用的定义
催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度,却不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地消耗的化学物质。
催化剂是一种可以改变一个化学反应速度物质。
催化作用是指催化剂对化学反应所产生的效应。
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催化作用的特征
一、催化剂只加速热力学可行的反应,不能改变化学平衡
二、催化剂使正反应速率常数和逆反应速率常数以相同倍数增加
三、催化作用通过改变反应历程而改变反应速度
四、催化剂对加速化学反应具有选择性
五、催化剂用量少且不消耗,参加反应后催化剂会有变化,但变化很微小
六、化学方程式与催化剂量无关,反应速度与催化剂量成正比
七、催化剂是物体形式的物质
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催化作用不能改变化学平衡
催化剂
催化剂在反应体系中含量
达到平衡时的体积增量
SO2
SO2
SO2
ZnSO4
HCl
草酸
磷酸
平均
表1-1 在不同催化剂存在下三聚乙醛解聚的平衡浓度
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催化剂使正反应速率常数和逆反应速率常数以相同倍数增加
关于可逆反应
根据微观可逆原理,假如一个催化反应是可逆的,则一个加速正反应速率的催化剂也应加速逆反应速率,以保持 K平不变(K平= K正/K逆)。
也就是说:同样一个能加速正反应速率控制步骤的催化剂也应该能加速逆反应速率。
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第一,对某一催化反应进行正反应和进行逆反应的操作条件(温度、压力、进料组成)往往会有很大差别,这对催化剂可能会产生一些影响。
第二,对正反应或逆反应在进行中所引起的副反应也是值得注意的,因为这些副反应会引起催化剂性能变化。
问题1:实际工业上催化正反应、逆反应时为什么往往选用不同的催化剂?
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催化作用改变反应历程而改变反应速度
反应难以进行
使合成氨实现工业生产
催化反应速率比非催化反应
速率约高1060倍
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催化剂改变反应历程意味着
1、催化剂参与反应物之间的化学反应
2、通过反应历程改变使化学反应的所需克服的能垒数值大大减少。
结果:
催化反应相对常规化学反应发生的条件温和得多,甚至常规条件下难以发生的反应,在催化剂参与下实现了工业化生产。
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