亚洲国产精品麻豆,乌克兰少妇xxxx做受,久久久久精品国产三级蜜奴,国内精品国产成人国产三级

嘉興市城市切換
聚氨酯助劑_聚氨酯催化劑_軟泡催化劑_硬泡催化劑_上海啟光工貿(mào)有限公司
7*24小時服務熱線:
13801738246
新聞中心

嘉興市催化劑問題

作者:創(chuàng)始人 日期:2024-04-01 人氣:28944

催化劑問題

一、正確理解催化劑的概念

   2014年國際純粹與應用化學聯(lián)合會(IUPAC)明確指出:“催化劑”這個術語不再用于減慢化學反應速率的物質(zhì)。減慢化學反應速率的物質(zhì)叫抑制劑。

IUPAC將“催化劑”定義為:催化劑是增加反應速率但不改變總反應的標準吉布斯自由能的物質(zhì)。圖片

二、催化劑的作用(催化劑的“四能”和“四不能”)

1. 催化劑的“四能”

① 催化劑只能加速自發(fā)的化學反應,即ΔG=ΔH-TΔS<0時的化學反應。

② 催化劑能改變化學反應歷程。

③ 能同時以相同的幅度降低正反應和逆反應的活化能。

④ 能加快化學反應速率,縮短化學反應時間,提高化學反應效率,提高生成物的產(chǎn)率。

2. 催化劑的“四不能”

① 催化劑不能改變ΔH。

② 催化劑不能改變反應物的平衡轉(zhuǎn)化率。

③ 催化劑不能改變化學平衡常數(shù)。

④ 催化劑不能改變化學平衡移動方向。

三、催化劑的性質(zhì)

 1.催化劑有選擇性

同樣的反應物選擇不同的催化劑可獲得不同的產(chǎn)物,比如:

①  4NH3 (g) + 5O2 (g)=4NO (g) + 6H2O (g)   

②  4NH3 (g) + 4O2 (g)=2N2O (g) + 6H2O(g)  

③  4NH3 (g) + 3O2 (g)=2N2 (g) + 6H2O(g)

所以,硝酸生產(chǎn)中應該選擇有利于① 的催化劑。

對于平行反應,選擇合適的催化劑可以提高目標生成物的產(chǎn)率。我們把生成目標生成物的反應叫主反應,其它的反應叫副反應。催化劑的選擇性實質(zhì)是主反應與副反應化學反應速率的競爭,主反應的速率越快,主產(chǎn)物就越多,副產(chǎn)物就越少,因此提高化學反應速率和主產(chǎn)物產(chǎn)率的好方法是選擇合適的催化劑。

2. 催化劑有一性。

專一性就是催化劑只催化主反應,而對副反應不起作用。

3. 催化劑的活性。

對于某一催化反應,選擇不同的催化劑后,化學反應的活化能降得越低催化劑的活性就越好。

催化劑的活性受溫度、pH、雜質(zhì)的影響。

催化劑失活有三種類型,分別是化學失活、熱失活和機械失活。

化學失活也叫催化劑中毒,使催化劑中毒的物質(zhì)通常是一些含硫、磷、砷的化合物以及鹵素化合物、重金屬化合物等。防治辦法是在反應之前除去毒物,比如工業(yè)合成氨中的H2S、O2、CO等雜質(zhì)氣體會使催化劑中毒,必須用[Cu(NH3)2]Ac洗氣。

大多數(shù)催化劑都有有效使用溫度范圍,超過范圍活性就會降低甚至完全喪失。機械失活指固體催化劑顆粒在抵抗摩擦、沖擊等過程中導致破壞。結焦積炭也是一種常見的機械失活,由于積炭覆蓋在催化劑活性中心,導致催化劑活性中心減少、堵塞。積炭失活后可燒炭再生,即通過將催化劑孔隙中的含碳沉積物氧化為CO和CO2除去可恢復催化活性。

四、催化劑的組成

中學階段接觸的催化反應幾乎都是一種單質(zhì)或化合物作催化劑,易使初學者錯誤認為催化劑都是純凈物。

實際上,工業(yè)上絕大多數(shù)催化劑都是有多種物質(zhì)組成的混合體。

一般來說,催化劑有主催化劑、助催化劑和載體構成。

主催化劑是催化劑的活性成分,是起催化作用的根本物質(zhì)。

助催化劑是在催化劑中具有提高活性組分的活性和選擇性,改善催化劑的耐熱、抗毒和壽命等性能的組分。助催化劑通常可分為結構助催化劑和電子助催化劑。

例如,合成NH3所用的催化劑還原鐵粉,其組成為含29%~35%的FeO和含55%~65%的Fe3O4的混合物,經(jīng)H2還原形成活性鐵微晶;助催化劑的成分為含2%~4%的Al2O3、含3%~4%的MgO和含0.5%~0.8%的K2O。Al2O3和MgO是結構型助催化劑,主要起骨架作用及增大催化劑表面、防止鐵微晶長大和燒結的作用。

K2O是電子型助催化劑,幫助鐵把電子傳給氮,有利于氮的吸附和活化。

載體是催化活性組分的分散劑、黏合劑或支撐體,是負載活性成分的骨架。常見的載體有沸石、硅膠、分子篩、Al2O3、活性炭、硅藻土等。催化反應只在催化劑表面進行,增大載體表面積可以提高催化效率,這就是因此選用多孔物質(zhì)作為載體的原因。

催化劑有球狀、柱狀、蜂窩狀。

六個高考考點

一、催化劑與反應歷程

催化劑如何影響化學反應?有一個熟悉的例子:Cu催化乙醇的氧化反應。

2Cu+O2=加熱=2CuO

CH3CH2OH+CuO -加熱-> CH3CHO+Cu+H2O

催化劑Cu先參與反應后又重新生成,它經(jīng)歷了Cu→CuO→Cu的變化歷程。

用NaClO3、H2O2和稀硫酸制備ClO2。反應開始時加入少量鹽酸,ClO2的生成速率大大提高(Cl-對反應有催化作用)。該過程可能經(jīng)兩步反應完成,將其補充完整:

①_______________________________________________(用離子方程式表示);

②H2O2+Cl2===2Cl-+O2+2H+。

[解析]  第②步中Cl2生成Cl-,可知催化劑Cl-的變化歷程是Cl-→Cl2→Cl-,即Cl-在第①步中變成Cl2。由題給信息及氧化還原知識可知,氧化劑是ClO,且ClO反應后生成ClO2。離子方程式:2ClO+2Cl-+4H+===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。

[答案] 2ClO+2Cl-+4H+===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O

二、催化劑與活化能、焓變

催化劑通過降低反應的活化能而加快反應速率。而且催化劑的性能越好,反應的活化能越低。

[例2] 在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生兩個平行反應:

CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) Ⅰ

CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)?、?/span>

某實驗室控制CO2和H2初始投料比為1∶2.2,在相同壓強下,經(jīng)過相同時間測得實驗數(shù)據(jù)如下表所示。在圖中分別畫出反應Ⅰ在無催化劑、有Cat.1和有Cat.2三種情況下“反應過程—能量”

【備注】 甲醇選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比。

[解析]  據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以算出生成CH3OH的CO2占全部CO2的百分比。543K,Cat.1作用下是12.3%×42.3%≈5.20%,Cat.2作用下是10.9%×72.7%=7.92%。所以Cat.2的催化選擇性要好于Cat.1,即在Cat.2的作用下反應的活化能低。

[答案]

[歸納小結] 作圖時還要注意,催化劑不能改變反應物、生成物的總能量,所以曲線的起點、終點應相同。也正是這個原因,所以催化劑不能改變反應的焓變。

三、催化劑與反應速率、平衡移動

催化劑能加快反應速率,縮短到達平衡所需時間。催化劑的活性越好,所需時間越短。但催化劑不能使化學平衡發(fā)生移動。

[例3] 密閉容器中發(fā)生反應:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。研究表明:在使用等質(zhì)量同種催化劑時,增大催化劑比表面積可提高反應速率。某同學設計了下表所示的三組實驗。請在圖中畫出三個實驗中c(NO)隨時間變化的趨勢曲線,并標明實驗編號。

[解析]  先比較實驗Ⅰ、Ⅱ:實驗Ⅱ的催化劑比表面積大,故實驗Ⅱ的反應速率大;因催化劑不影響平衡移動,故達到平衡后,實驗Ⅰ、Ⅱ的c(NO)相同。再比較Ⅱ、Ⅲ:實驗Ⅲ的溫度高,故實驗Ⅲ的反應速率大;因溫度升高,平衡左移,故平衡時c(NO)較大。

[答案] 

四、溫度與催化劑活性

催化劑具有一定范圍的活化溫度,過高或過低,都會導致催化劑的活性降低。如生物催化劑酶,對溫度就非常敏感。

[例4] (2017·高考天津卷節(jié)選)H2S和SO2會對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害,工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放……生物脫H2S的原理為

H2S+Fe2(SO4)3===S↓+2FeSO4+H2SO4

4FeSO4+O2+2H2SO4==2Fe2(SO4)3+2H2O

硫桿菌存在時,F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時的5×105倍,該菌的作用是________。若反應溫度過高,反應速率下降,其原因是___________________________________。

[解析]  因為硫桿菌能顯著加快反應速率,故它是反應的催化劑。當反應溫度過高時,硫桿菌會因蛋白質(zhì)變性而失去了催化性能,反應速率明顯下降。

[答案]  催化劑 硫桿菌因蛋白質(zhì)變性而失去了催化性能。

五、催化劑的來源問題

化學中有一類特殊反應,叫自催化反應,該類反應中的生成物對反應有催化作用。它的特點之一是開始反應速率很小,隨著起催化作用的產(chǎn)物的積累速率迅速增大。

[例5] 向三頸燒瓶中加入一定量的MnO2和水,攪拌,通入SO2和N2混合氣體,恒溫下發(fā)生反應:MnO2+H2SO3===MnSO4+H2O。若將N2換成空氣,測得c(Mn2+)、c(SO)隨時間t的變化如圖所示。導致c(Mn2+)、c(SO)變化產(chǎn)生明顯差異的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。


[解析] “N2換成空氣”發(fā)生了副反應:O2+2H2SO3===2H2SO4。表示c(SO)的曲線斜率逐漸增大,說明SO的生成速率逐漸增大。因反應物濃度、壓強、溫度、接觸面積等維持不變,所以導致SO的生成速率加快的因素應是催化劑,而且催化劑是某種生成物,應是Mn2+。

[答案]Mn2+對O2和H2SO3的反應有催化作用

[歸納小結]判斷一個化學反應是否是自催化反應,先要排除溫度、濃度、壓強、接觸面積等的影響,然后再分析是何種生成物具有催化作用。

六、催化劑、溫度對平衡的綜合影響

[例6] NH3催化還原氮氧化物技術是目前應用廣泛的煙氣脫氮技術:4NH3(g)+6NO(g) ? 5N2(g)+6H2O(g) ΔH<0。密閉容器中,在相同時間內(nèi),在催化劑A作用下脫氮率隨溫度變化如圖所示?,F(xiàn)改用催化能力稍弱的催化劑B進行實驗,請在圖中畫出在催化劑B作用下的脫氮率隨溫度變化的曲線(不考慮溫度對催化劑活性的影響)。

[解析]  先分析催化劑A作用下的脫氮率為什么會先增大后減小。低于300 ℃時,溫度越高,反應速率越快,相同時間內(nèi)消耗的NO越多,所以脫氮率增大。高于300 ℃時,因為溫度升高,平衡逆向移動,消耗的NO減小,所以脫氮率下降。

改用催化劑B,就涉及催化劑和溫度兩個變量,在解題時要分別考慮。①B催化下,隨著溫度的升高,脫氮率也應先增大后減小。②達到曲線高點之前,B的催化能力弱,相同溫度時的脫氮率要小于A。即所畫曲線應在A的下方。③B催化下在相同時間內(nèi)達到平衡,則曲線高點應出現(xiàn)在高于300 ℃的位置。④當A、B均達到平衡后,平衡脫氮率只與溫度有關,所以兩條曲線重合。

[答案]

[概括整合]  催化劑通過參與化學反應,改變反應歷程,從而降低活化能,加快反應速率,到達平衡所需的時間減少。但催化劑不能改變焓變,也不能使平衡移動。催化劑的催化性能也會受外界條件的影響,如溫度、表面積等。


0
0
付款方式
×
国产午夜av秒播在线观看| 国产老熟女网站| 婷婷五月综合国产激情| 久久久久久| 日韩麻豆| 精品国产一二三产区区别h| 日韩毛片在线播放| 蜜臀一区二区三区精品免费视频| 免费人妻无码不卡中文字幕18禁| 74影院| 国内精品久久久久| 先锋影音资源av| 午夜福利免费看| 久久理论片| 午夜不卡av免费| 国产日产久久高清欧美一区| 噜噜| 日韩欧美精品在线| 五月激情综合网| 91久久捆绑调教美女| 91自产国偷拍在线| 91av天堂| 天堂禾欧美城网站| 丁香激情五月天| av基地| 婷婷av在线| 色爱区综合| 日本靠逼视频| 国产美女精品人人做人人爽| 吞精囗交69激情欧美| 人人妻人人澡人人爽精品日本| 色中色影视| 91精品久久久久久| 野外被三个男人躁爽白浆| 欧美一二三区| 一本之道高清狼码| 四虎影院免费观看| 欧美熟妇hairy高潮hd| 爱爱综合网| 南部县| 成人无码影片精品久久久|