简述气固催化原理一个典型的气固相催化反应的动力学过程包括哪些步骤

2021-03-07 13:07:21 字数 4178 阅读 8440

1楼:不是苦瓜是什么

气相组分在固体催化剂作用下的反应过程,是化学工业中应用最广、规模最大的一种反应过程。据统计,90%左右的催化反应过程是气固相催化反应过程。

最早的一个工业气固相催化反应过程,是1832年建成的二氧化硫在固体铂催化剂上氧化成三氧化硫的反应过程。

工业上很多重要的反应过程,如合成氨生产中的一氧化碳变换和氨的合成,有机化工中的萘氧化制苯酐和苯氧化制顺酐,石油炼制中的催化裂化和催化重整等,均属此类。

2楼:匿名用户

气固多相催化反应的完成包括以下步骤:

反应物自气流的主体穿过催化剂颗粒外表面上的气膜扩散到催化剂颗粒外表面(外扩散);

反应物自外表面向孔内表面扩散(内扩散);

反应物在内表面上吸附形成表面物种(吸附);

表面物种反应形成吸附态产物(表面反应);

吸附态产物脱附,然后沿与上述相反的过程,直到进人气流主体.

其中的吸附、脱附和表面反应为表面化学过程,而外扩散与孔内的扩散是传质过程.

气固多相催化反应的动力学具有以下两个特点:

反应是在催化剂表面上进行,所以反应速率与反应物的表面浓度或覆盖度有关.

由于反应包括多个步骤,因而反应动力学就比较复杂,常常受吸附与脱附的影响,使得总反应动力学带有吸附或脱附动力学的特征.有时还会受到内扩散的影响.

一个典型的气固相催化反应的动力学过程包括哪些步骤

3楼:匿名用户

(1)反应组分从流体主体向固体催化剂外表面传递(外扩散过程);

(2)反应组分从催化剂外表面向催化剂内表面传递(内扩散过程);

(3)反应组分在催化剂表面的活性中心吸附(吸附过程);

(4)在催化剂表面上进行化学反应(表面反应过程);

(5)反应产物在催化剂表面上脱附(脱附过程);

(6)反应产物从催化剂内表面向催化剂外表面传递(内扩散过程);

(7)反应产物从催化剂外表面向流体主体传递(外扩散过程)。

第一和第七步是气相主体通过气膜与颗粒处表面进行物质传递,称为外扩散过程;第二和第六步骤是颗粒内的传质,称为内扩散过程;第三和第四步是在颗粒表面上进行化学吸附和化学脱附的过程;第五步是在颗粒表面上进行的表面反应动力学过程。以上七个步骤是前后串联的:

由此可见,气固相催化反应过程是个多步骤过程。如果其中某一步骤的速率与其他各步的速率相比要慢得多,以致整个反应速率取决于这一步的速率,该步骤就称为速率控制步骤。当反应过程达到定态时,各步骤的速率应该相等,且反应过程的速率等于控制步骤的速率。

催化反应的原理和特点?

4楼:匿名用户

在催化剂作用下进行的化学反应称为催化反应。

特点是,一种催化剂只能选择性地加速特定的反应,从而可能使化学反应朝着几个热力学可能的方向之一进行。由生物催化剂——酶参加的反应称酶催化反应。大部分工业反应是催化反应。

生物体内的新陈代谢、营养和能量转换是酶催化反应过程。

气固催化本征动力学和宏观动力学 20

5楼:isak小玉

《化学反应工程(第五版)》解答:

本征动力学是由反应物在催化剂的活性位上的化学吸附、活性吸附态组分进行表面反应和产物的脱附三个串联的步骤获得的催化反应动力学。

宏观动力学:整个气—固相催化反应过程的速率,除了被催化剂表面上进行的化学反应及催化剂的孔结构所决定外,还与反应气体的流动状况、传质及传热等物理过程密切有关,工业气—固相催化剂的反应过程的动力学包括了物理过程对催化反应速率的影响,故称为宏观动力学。

6楼:匿名用户

建议楼主去学习大学无机化学中物理化学一章中的有关化学热力学和化学动力学的有关知识.

解释一下催化剂的工作原理。

7楼:匿名用户

【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。

催化剂的实质原理是什么?

8楼:墨陌沫默漠末

降低反应发生所需要的活化能。

在一个总的化学反应中,催化剂的作用是降低该反应发生所需要的活化能,本质上是把一个比较难发生的反应变成了两个很容易发生的化学反应(与之相反的称为抑制剂)。

在这两个反应中,第一个反应中催化剂扮演反应物的角色,第二个反应中催化剂扮演生成物的角色,所以说从总的反应方程式上来看,催化剂在反应前后没有变化。

现代化学工业的巨大成就与催化剂的使用是分不开的。约90%以上的化学工业产品是借助于催化过程来生产的。

例如,从煤炭和石油资源出发合成了甲醇、乙醇、丙酮、丁醇等基本有机原料,改变了过去用粮食生产的途径;合成纤维的生产减轻了人类对棉花的依赖;塑料的发展减轻了人类对木材的依赖。合成橡胶、化肥、医药、合成食品、调味品的生产都与催化剂的使用分不开。

例如,硫酸的生产,相比于二氧化氮作催化剂的铅室法,产品浓度低、杂质多、产量小;用铂作催化剂可使硫酸产品浓度达98%以上,可制得发烟硫酸;用钒作催化剂后,产品质量大大提高,成本大幅度下降。

又如炼油工业中的催化裂化,用分子筛催化剂代替无定形硅铝胶催化剂后,由于分子筛的择形作用,改变了裂化产物的分布,得到了高质量产品。

9楼:四舍**入

催化剂分两种:

一是和反应物发生连锁反应,但最后又变回原物质,如:

2h2o2=(mno2)=2h2o+o2

可分两步

2h2o2+mno2=2h2o+mno3

2mno3=2mno2+o2

2kclo=(h2co3)=2kcl+o2可分三步:

2kclo+h2co3=k2co3+2hclo2hclo=2hcl+o2

2hcl+k2co3=2kcl+h2o+co2另一种是只作催化剂,如:

2co+2no2=(pt/pd)=2co2+n2

10楼:战神组艾美迪

一楼说的比较复杂,我来简单地说两句。

根据有效碰撞理论,分子之间的有效碰撞是发生化学反应的条件,而只有活化分子、原子或离子才能发生有效碰撞。因此,在发生化学反应之前,反应物需要吸收能量,由普通分子(原子、离子)转变成活化分子(原子、离子),这种能量称为活化能。正催化剂可以使反应的活化能大大降低,使得一些原本需要激烈条件(如高温、高压等)才能发生的反应在较温和的条件下即可发生,因此大大加快了反应速率。

而负催化剂则通过提高反应的活化能使反应较难发生,降低了反应速率。

11楼:m木叶

催化原理

化学反应能否进行要根据自由能的变化,但仅仅根据自由能的变化还不能判断反应能否完成,因为化学反应的完成还取决于反应的能垒,即如果反应能垒很高,则必须为其提供一定的能量,越过能垒,完成反应。该能垒被称为活化能。而催化剂的作用就是降低该活化能,使之在相对不苛刻的环境下发生化学反应。

催化剂改变反应速率,是由于改变了反应途径,降低了反应的活化能。

比如氢气和氧气的化学反应:

水中溶解氧的标准电极电位

有一张**转不过来:http://****chinaem***.***/ele/el042251.asp

由此计算出的自由能变化

δg=-nfε=-2×96500×1.229=-237kj式中f为法拉第常数96500c

n为参与反应的电子数,本式中等于2

由于δg<0,而且很大,所以反应应能非常快地自动进行,但是在常温下反应却始终不可能完成,必须有火花等将之引燃,反应所产生的能量才能将反应继续下去。某种涂钯的树脂能起到催化剂作用,使氢气和氧气在常温下就能够化合生成水。据此原理,通过向溶解有氧气的水中通人适量氢气,在与催化剂的充分接触后,化合生成水,从而起到除氧的目的。

12楼:魔枪喧哗

简单来说分两种:

1)参加反应,但一系列反应又生成等质量的原物质......

2)不参加反应,为反应提供条件.......

ps:以前催化剂分加快的催化剂,减慢的抑制剂,ms现在统一叫催化剂.....

13楼:牛到家

降低能垒,加快反应速率