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1、第一章 催化作用与催化剂,1.1 催化作用的定义与特征,1.2 催化反应和催化剂的分类,1.3 固体催化剂的组成与结构,1.4 对工业催化剂的要求,1.1.1催化剂和催化作用的定义,催化剂：一种能够与反应物相互作用，加速反应的速率而不改变反应的标准吉布斯自由焓变,且反应终结时本身保持不变的化学物质。,催化作用：指催化剂对化学反应所产生的效应。,催化剂加速化学反应的实例：,2SO2O2=2SO3 ( V2O5),N23H2=2NH3 (Fe催化剂）,1.1.2催化剂的特征:,1.催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学无法进行的反应。,2. 催化剂只能加速反应趋于平衡，不能改变平衡
2、位置。,化学平衡是由热力学决定的：,G - RT1nKP,举例：,乙苯脱氢制苯乙烯，在600常压、乙苯与水蒸汽摩尔比为1：9时，按平衡常数计算，达到平衡后苯乙烯的最大产率为728,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？,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。,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。,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
3、 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。,问题2：请同学们举二个以上的实例？,3.催化剂对加速化学反应具有选择性,催化剂对可能进行的特定反应的选择催化作用,甲醇氧化反应的不同能垒变化示意图,反应产物具有选择性的主要原因是由于催化剂可以显著降低主反应的活化能，而副反应活化能的降低则不明显,CH3OH+O2=CO2+2H2O,CH3OH+O2=HCHO+2H2O,催化剂选择性理解：,1、不同催化剂对特定的反应体系有选择性（机理选择性） 2、催化剂因催化剂结构不同导致选择性 （扩散选择性）,问题3：催化剂的选择性在工业上有何意义？,4. 催化剂的寿命,1.2 催化反应及催化剂的分类,按催化反应系统物相的均一性进行分类,按反应类型进行分类,按反应机理进行分类,酸碱型及氧化还原型催化反应比较,
