催化剂的催化反应

作者&投稿:初侨 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
使用催化剂的反应化学方程式~

(1)单质与氧气的反应:
1. 镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃 2MgO
2. 铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
3. 铜在空气中受热:2Cu + O2 加热 2CuO
4. 铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃 2Al2O3
5. 氢气中空气中燃烧:2H2 + O2 点燃 2H2O
6. 红磷在空气中燃烧:4P + 5O2 点燃 2P2O5
7. 硫粉在空气中燃烧: S + O2 点燃 SO2
8. 碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃 CO2
9. 碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃 2CO
(2)化合物与氧气的反应:
10. 一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2 点燃 2CO2
11. 甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
12. 酒精在空气中燃烧:C2H5OH + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O

  催化反应过程包括一下七个步骤:
①原料分子自主气流中向催化剂扩散;
②接近催化剂的原料分子向微孔内表面扩散;
③靠近催化刑表面的原料分子被催化剂吸附;
④被吸附的分子在催化剂的作用下进行化学反应;
⑤生成的产品分子从催化剂上脱附下来;
⑥脱附下来的产品分子从微孔内向外扩散;
⑦产品分子从催化剂外表面再扩散到主气流中.然后离开反应器.

人们利用催化剂,可以改变化学反应的速率,这被称为催化反应。大多数催化剂都只能加速某一种化学反应,或者某一类化学反应,而不能被用来加速所有的化学反应。催化剂并不会在化学反应中被消耗掉。不管是反应前还是反应后,它们都能够从反应物中被分离出来。不过,它们有可能会在反应的某一个阶段中被消耗,然后在整个反应结束之前又重新产生。
使化学反应加快的催化剂,叫做正催化剂;使化学反应减慢的催化剂,叫做负催化剂。例如,酯和多糖的水解,常用无机酸作正催化剂;二氧化硫氧化为三氧化硫,常用五氧化二钒作正催化剂,这种催化剂是固体,反应物为气体,形成多相的催化作用,因此,五氧化二钒也叫做触媒或接触剂;食用油脂里加入0.01%~0.02%没食子酸正丙酯,就可以有效地防止酸败,在这里,没食子酸正丙酯是一种负催化剂(也叫做缓化剂或抑制剂)。
当前,对催化剂的作用还没有完全弄清楚。在大多数情况下,人们认为催化剂本身和反应物一起参加了化学反应,降低了反应所需要的活化能。有些催化反应是由于形成了很容易分解的“中间产物”,分解时催化剂恢复了原来的化学组成,原反应物就变成了生成物。有些催化反应是由于吸附作用,吸附作用仅能在催化剂表面最活泼的区域(叫做活性中心)进行。活性中心的区域越大或越多,催化剂的活性就越强。反应物里如有杂质,可能使催化剂的活性减弱或失去,这种现象叫做催化剂的中毒。
催化剂对化学反应速率的影响非常大,有的催化剂可以使化学反应速率加快到几百万倍以上。催化剂一般具有选择性,它仅能使某一反应或某一类型的反应加速进行。例如,加热时,甲酸发生分解反应,一半进行脱水,一半进行脱氢:
HCOOH=H2O+CO
HCOOH=H2+CO2
如果用固体Al2O3作催化剂,则只有脱水反应发生;如果用固体ZnO作催化剂,则脱氢反应单独进行。这种现象说明,不同性质的催化剂只能各自加速特定类型的化学反应过程。因此,我们利用催化剂的选择性,可使化学反应主要向某一方向进行。
在催化反应里,人们往往加入催化剂以外的另一物质,以增强催化剂的催化作用,这种物质叫做助催化剂。助催化剂在化学工业上极为重要。例如,在合成氨的铁催化剂里加入少量的铝和钾的氧化物作为助催化剂,可以大大提高催化剂的催化作用。
催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位,例如,合成氨生产采用铁催化剂,硫酸生产采用钒催化剂,乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中,都采用不同的催化剂。据统计,约有90%以上的化工生产过程使用催化剂(如氨、硫酸、硝酸的合成,乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合,石油、天然气、煤的综合利用,等等),目的是加快反应速率,提高生产效率。在资源利用、能源开发、医药制造、环境保护等领域,催化剂也大有作为,科学家正在这些领域探索适宜的催化剂以期在某些方面有新的突破。催化剂显然是参加了反应,只是作为一个反应中介,在反应前后总量不变(注意,不是在反应中总量不变),而使得加快或减缓反应速度的一种物质。
比如有反应 A+B=C
而A+R=X ,X+B=C+R 这样反应的话,速度会和上式不一样,
则R在反应前后性质和总量没有变化,则可说R是反应A+B=C的催化剂。
行业发展趋势
美国Freedonia集团日前发布的最新研究报告显示,未来5年虽然全球化工行业仍将维持健康发展的势头,但化工催化剂需求增速将是所有催化剂终端领域中最慢的,尤其是有机合成催化剂需求将受到医药工业缺乏新产品的不利影响,然而这种不利的影响会被非洲、亚太、东欧和中东地区石化工业的扩能所弥补;聚合催化剂的需求增速则将是所有催化剂品种中最快的,主要原因是非洲和中东地区聚合物产能的快速扩张;由于加氢处理催化剂需求量稳步增长以及非洲、中东和亚太地区油品产量较高,炼油催化剂需求也将非常强劲。全球都在通过减少车用燃料的含硫量来减轻空气污染,这将继续增加催化剂的用量。
据Freedonia称,未来5年全球催化剂市场需求的年均增速有望接近6%,到2012年全球催化剂市场份额将达到163亿美元。其中,北美市场占32%的市场份额,亚太占31%,西欧占21%,东欧、拉美占9%,非洲、中东占7%。如果按需求量计算,未来5年全球催化剂有望以年均2%的速度增长,到2012年全球催化剂市场需求量将达到530万吨。




催化作用
3.催化剂的种类 催化剂可以分为两类:同质催化剂和异质催化剂。同质催化剂指催化剂和反应物处于相同的物理相态,例如溶液中的酸碱催化剂。异质催化剂指催化剂和反应物处于不同的物理相态,例如固体催化剂和气体反应物。4.催化剂的选择 选择合适的催化剂对于催化作用的成功至关重要。催化剂的选择要考虑...

化学反应前后催化剂的性质变不变
1、“催化剂在化学反应前后,质量、性质不变”是错的。2、从催化剂的定义来看:在化学反应里能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂。可以看出催化剂在化学反应前后,质量、化学性质不变。3、然而题干在说的是性质...

催化剂对化学反应速率有影响吗
催化剂能提高平衡转化率。催化剂是一种能够加速化学反应的物质,通过降低反应的活化能,使反应速率显著增加。在催化反应中,催化剂不参与反应,也不会改变反应的平衡常数。因此,催化剂并不能直接提高反应的平衡转化率,但是可以通过提高反应速率,使得反应在更短的时间内达到平衡,从而在一定时间内提高平衡...

催化剂的催化反应
二氧化硫氧化为三氧化硫,常用五氧化二钒作正催化剂,这种催化剂是固体,反应物为气体,形成多相的催化作用,因此,五氧化二钒也叫做触媒或接触剂;食用油脂里加入0.01%~0.02%没食子酸正丙酯,就可以有效地防止酸败,在这里,没食子酸正丙酯是一种负催化剂(也叫做缓化剂或抑制剂)。

催化剂改变反应历程
贝采里乌斯沉浸在实验中,把这件事全忘了,直到玛丽亚把他从实验室拉出来,他才恍然大悟,匆忙地赶回家。催化剂选择性及催化反应:选择性:催化剂有的是单一化合物,有的是络合化合物,有的是混合物。催化剂有选择性,不同的反应所用的催化剂有所不同,例如淀粉氧化用的催化剂以NaClO2作氧化剂,Ni2+...

催化剂在工业化学中有哪些应用?
4. 裂解反应:炼油中的裂解反应是一种重要的工业催化反应。例如,通过催化裂化可以将重质原油转化为汽油、柴油和其他燃料。5. 氧化反应:氧化反应中使用的催化剂包括铜催化剂、钴催化剂、钛催化剂等。这些反应可用于生产酸、醛、酮等。6. 氢化反应:氢化反应通过加氢催化剂催化将不饱和化合物还原为饱和...

化学中的催化剂为什么能够催化化学反应
在寻找催化剂和催化反应的过程的同时积累了大量的资料,使人们对催化剂和催化作用的认识不断深入。关于催化反应的理论也逐步得以发展。催化剂为什么能够改变化学反应的速度,而它本身在反应后又不发生化学变化呢?为了解释这一问题,在19世纪初期,就已经有人提出关于催化剂在反应中生成中间化合物的假说,认为催化剂之所以有...

催化剂的原理是什么?为什么可以改变化学反应的速率而自己本身没有任何变...
化学性质和质量在反应前后不发生变化;它和反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样,具有高度的选择性(或专一性)。一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用,例如二氧化锰在氯酸钾受热分解中起催化作用,加快化学反应速率,但对其他的化学反应就不一定有催化作用。某些化学反应并非只有唯一的催化剂。

不同类型催化剂的作用
4.酶催化剂:酶是一类具有生物催化作用的大分子蛋白质,可以促进和调控生物体内的化学反应。酶催化剂在生物体内非常常见,它们可以加速特定的代谢过程,如消化食物、合成生物大分子等。酶催化剂的特点是高效、专一性强。5.催化剂的选择性:除了不同类型的催化剂,催化剂还具有选择性的特点,即在多个可能...

催化剂的特征和作用
当催化剂和反应物同处于一个由溶液或气体混合物组成的均相体系中时,其催化作用称为均相催化作用。而当催化剂与反应物处于不同的相时,其催化作用称为多相催化(或非均相催化)作用。催化转化法及催化燃烧法净化气态污染物,就属于多相催化作用。

伊春区17245878027: 用催化剂催化的反应 -
仝竖丙赛: 2H2O2==2H2O+O2 MnO2 2SO2+O2==2SO3 V2O5 N2+3H2==2NH3 Fe触媒 4NH3+5O2==4NO+6H2O 铂铑合金 还有很多有机反应,如脱水反应需要浓硫酸催化

伊春区17245878027: 催化剂是怎么进行催化作用的? -
仝竖丙赛: 这是一个十分复杂的问题.几十年来,有关催化剂的资料积累了许多,也提出过不少的催化理论,但至今还缺乏适用范围广泛的理论来阐明催化剂的作用原理,并指导人们更好地选择催化剂.这是由于催化反应,特别是多相催化反应,是一个十...

伊春区17245878027: 催化剂是怎样起催化作用的? -
仝竖丙赛:[答案] 催化剂 定义:根据IUPAC于1981年提出的定义,催化剂是一种物质,它能够加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化.这种作用称为催化作用.涉及催化剂的放映为催化反应. 催化剂(catalyst)会诱导化学反应发生改变,而使化学反应...

伊春区17245878027: 催化剂的反应原理 -
仝竖丙赛: 催化剂一般有两种解释,一提高copy活化分子的活化能,二,降低所需反应物得活化能. 从高中物质与结构一书所提,催化剂B先与2113反应物A反应,生成C,此时C再与另外一种物质反应时,难度就5261不那么高了,可以直接反应,生成D+B,催化剂本身并没有改变,但是参与了反应.这叫4102降低所需反应物的活化能,实际1653上也是提高了A物质的分子活化能.

伊春区17245878027: 能加催化剂的化学反应有哪些? -
仝竖丙赛: 1、氯酸钾分解制氧气:用二氧化锰做催化剂 2、过氧化氢分解反应:用二氧化锰或三氧化二铁等做催化剂 3、二氧化硫与氧气生成三氧化硫:用五氧化二钒做催化剂 4、氨气催化氧化为一氧化氮来制硝酸的反应:用铁触媒做催化剂 …… 还有很多的~

伊春区17245878027: 什么是催化剂?它在催化反应过程中起什么作用?催化作用的特征有哪些? -
仝竖丙赛: 在化学反应过程中能改变反应速度而本身的化学性质在反应前后保持不变的物质叫做催化剂.催化剂在化学反应过程中改变了化学反应的途径,降低了化学反应活化能,使反应物分子更容易达到活化状态进行反应,大大降低了反应所需的温度.

伊春区17245878027: 催化剂的作用原理 -
仝竖丙赛: 催化剂能增大化学反应速率的原因,是它能够降低反映所需要的能量,这样就会使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数,从而成千成万倍地增大化学反应速率.

伊春区17245878027: 解释一下催化剂的工作原理. -
仝竖丙赛: 【催化剂】能改变化学反应速度而在反应前后本身的化学组成、化学性质及数量没有变化的物质称为催化剂.正催化剂能加快反应速度,负催化剂(阻化剂)能减慢反应速度.【催化反应】有催化剂参加的反应.若催化剂和反应物同处于均匀的气相或液相中,称为均相催化.若催化剂和反应物不在同一相中,且反应仅在催化剂与反应物的界面上进行,则称为多相催化.还有一类催化反应叫生物催化,或称酶催化,它既不同于均相催化也不同于多相催化,而是兼有二者的某些特征.

伊春区17245878027: 催化剂为什么能够起到催化作用?原理是什么? -
仝竖丙赛: 一、在化学反应里能改变反应物化学反应速率(既能提高也能降低)而不改变化学平衡,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂(固体催化剂也叫触媒). 二、催化作用的原理: 1、由于催化剂的介入而加速或...

伊春区17245878027: 催化剂的原理催化剂在催化反应中,有什么变化?难道反应前后没有变化吗?真的可以无限使用吗 -
仝竖丙赛:[答案] 理论上是的,催化剂改变的只是反应途径 但是由于回收工艺的问题,很多时候催化剂就不回收了

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