无机化学反应速率与化学动力学

1、化学反应速率化学反应速率与化学动力学与化学动力学的初步概念的初步概念第第4章章1. 初步了解化学反应的平均速率和瞬时速率；熟悉碰初步了解化学反应的平均速率和瞬时速率；熟悉碰撞理论、过渡状态理论、活化能。撞理论、过渡状态理论、活化能。2. 熟悉质量作用定律、速率方程；理解并会用浓度熟悉质量作用定律、速率方程；理解并会用浓度、温度、催化剂诸因素解释其对化学反应速率的、温度、催化剂诸因素解释其对化学反应速率的影响。影响。本章教学要求本章教学要求4.1 化学反应的平均速率和化学反应的平均速率和 瞬瞬 时速时速率率 Average rate and instantaneous rate of chemi

2、cal reaction4.3 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 Influential factors on chemical reaction rate4.2 反应速率理论简介反应速率理论简介 Brief introductory to reaction rate theory 化学动力学化学动力学(化学的动力学化学的动力学)研究的是反应进行的速研究的是反应进行的速率率, 并根据研究反应速率提供的信息探讨反应机理，即研并根据研究反应速率提供的信息探讨反应机理，即研究反应的快慢和反应进行的途径。究反应的快慢和反应进行的途径。 H2与与O2具有生成具有生成H2O的强烈趋势的强烈趋势

3、, 但室温下气体混但室温下气体混合物放置合物放置1万年仍看不出生成万年仍看不出生成H2O的迹象。为了利用这的迹象。为了利用这个反应释放的巨大能量个反应释放的巨大能量, 就必须提供适当的动力学条件就必须提供适当的动力学条件。因此，化学动力学研究还在于其实用意义。因此，化学动力学研究还在于其实用意义。 4.1.1 化学反应的平均速率化学反应的平均速率The average rate of chemical reaction 4.1.2 反应的瞬时速率反应的瞬时速率Instantaneous rate of chemical reaction 4.1 化学反应的平均速率和瞬时速率化学反应的平均速率和

4、瞬时速率 Average rate and instantaneous rate of chemical reaction定定 义义 反应速率反应速率 (反应比率反应比率) 是指给定条件下反应物通过化是指给定条件下反应物通过化学反应转化为产物的速率，常用单位时间内反应物学反应转化为产物的速率，常用单位时间内反应物浓度浓度的减少或者产物浓度的增加来表示。的减少或者产物浓度的增加来表示。 浓度常用浓度常用mol dm3，时间常用，时间常用s，min，h，d，y。反。反应速率又分为平均速率（平均比率）和瞬时速率（瞬间应速率又分为平均速率（平均比率）和瞬时速率（瞬间比率）两种表示方法。比率）两种表示方

5、法。4.1.1 化学反应的平均速率化学反应的平均速率以以H2O2在水溶液中的分解反应为例讨论这两个概念。在水溶液中的分解反应为例讨论这两个概念。 t/sc(H2O2)moldm3tsc(H2O2)moldm3-c(H2O2 ) /tmoldm3s102.324001.72400-0.6015.010-48001.30400-0.4210.510-412000.98400-0.328.010-416000.73400-0.256.310-420000.54400-0.194.810-4H2O2在水溶液中的分解反应：在水溶液中的分解反应：22222H O2H O+O反应的反应的平均速率平均速率c(

6、H2O2)t= t/s-c(H2O2 ) /tmoldm3s1c(O2 ) /t moldm3s1c(H2O ) /t moldm3s1040015.010-47.510-415.010-480010.510-45.310-410.510-412008.010-44.010-48.010-416006.310-43.210-46.310-420004.810-42.410-44.810-4H2O2在水溶液中的分解反应：在水溶液中的分解反应：22222H O2H OO 显然，用不同物质的浓度变化表示反显然，用不同物质的浓度变化表示反应速率，其数值不相等。应速率，其数值不相等。 瞬时速率只能用作瞬

7、时速率只能用作图的方法得到，例如对图的方法得到，例如对于反应（于反应（45 ）：）： 2N2O5 4NO2+O24.1.2 反应的瞬时速率反应的瞬时速率c(N2O5)/moldm-3 v/mol dm-3 s-1 0.90 5.410-4 0.45 2.710-4tcvdONd52)(0tlimv瞬时速率：瞬时速率：某一时刻的反应速某一时刻的反应速率率. 即即,时间间隔时间间隔 t趋于无限小趋于无限小时的平均速率的极限。时的平均速率的极限。也可以将反应速率定义为：也可以将反应速率定义为：1 1 1 1 d Ed Fd Gd Hve dtfdtg dth dtEFGH efgh对任何反应：对任何

8、反应： 用不同物质的浓度变化表示反应速度，其用不同物质的浓度变化表示反应速度，其数值不相等，所以，表示反应速率时应标明是数值不相等，所以，表示反应速率时应标明是哪种浓度发生了变化哪种浓度发生了变化 。4.2 反应速率理论简介反应速率理论简介 Brief introductory to reaction rate theory4.2.1 碰撞理论碰撞理论 Collision theory4.2.2 过渡状态理论过渡状态理论 Transition state theory 4.2.3 活化能活化能 Ea Activation energy 1918年年 Lewis以气体分子运动论为基础提出。以气体

9、分子运动论为基础提出。4.2.1 碰撞理论碰撞理论2HI(g) H2(g) + I2(g) 如果如果c(HI)=10-3molL-1，则在，则在500oC时，在单位体积（时，在单位体积（L）内分）内分子碰撞次数每秒可高达子碰撞次数每秒可高达 3.51O28次，这相当于每秒有次，这相当于每秒有1.161O3 mol的分子在碰撞。的分子在碰撞。 若每次碰撞都是有效（都能发生反应）的，则其反应速度应若每次碰撞都是有效（都能发生反应）的，则其反应速度应是是1.161O5 molL-1s-1。但实验表明在此条件下其反应速度仅为。但实验表明在此条件下其反应速度仅为1.21O-8 molL-1s-1，两者相

10、差，两者相差9.71O12倍。倍。 发生有效碰撞的两个基本前提发生有效碰撞的两个基本前提: : 碰撞粒子的动能必须足够大碰撞粒子的动能必须足够大 对有些物种而言对有些物种而言, ,碰撞的几何方位要适当碰撞的几何方位要适当 理论要点理论要点1. 1. 假设分子是无内部结构和内部运动的刚性小球。假设分子是无内部结构和内部运动的刚性小球。2.2.分子间相互碰撞是发生反应的首要条件，但只有少数能分子间相互碰撞是发生反应的首要条件，但只有少数能量高的分子间碰撞，才能发生反应。能发生反应的碰撞称量高的分子间碰撞，才能发生反应。能发生反应的碰撞称有效碰撞有效碰撞。能发生有效碰撞的分子称。能发生有效碰撞的分子

11、称活化分子。活化分子。对于反应对于反应ONO+COONOCONCOO + O118pm113pm115pm116pm活活化化络络合合物物（过过渡渡态态）反反 应应 示示 意意 图图322O (g)NO(g)NO (g)O (g)对对 HCl 和和 NH3 的气相反应，有效碰撞的机会多。的气相反应，有效碰撞的机会多。HCl 和和 三丙胺的气相反应：显然三丙胺的气相反应：显然 HCl 的的 H 端只能端只能通过狭窄的通过狭窄的“窗口窗口”接近孤对电子，发生有效碰接近孤对电子，发生有效碰撞的机会自然小多了。撞的机会自然小多了。 4.2.2 过渡状态理论过渡状态理论 过渡状态又叫活化络合物过渡状态又叫

12、活化络合物（有活性的复杂的）（有活性的复杂的） A+B-CA+B-CAA B B C C* * A-B+CA-B+C反应物反应物( (始态始态) )活化络合物活化络合物 ( (过渡态过渡态) ) 产物产物( (终态终态) )u所谓过渡状态，这里是指运动着的两种所谓过渡状态，这里是指运动着的两种( (或多种或多种) )反应物分子反应物分子逐渐接近并落入对方的影响范围之内而形成的处于反应物与产逐渐接近并落入对方的影响范围之内而形成的处于反应物与产物之间的一种结合状态。例如下述反应中位于中间部位的那种物之间的一种结合状态。例如下述反应中位于中间部位的那种状态：状态：过渡状态理论认为：化学反应不是只通

13、过分子之间的简单碰撞过渡状态理论认为：化学反应不是只通过分子之间的简单碰撞就能完成的，而是在碰撞后要经过一个中间的过渡状态。即首就能完成的，而是在碰撞后要经过一个中间的过渡状态。即首先形成一种活性集团（活化络合物），然后才分解为产物。先形成一种活性集团（活化络合物），然后才分解为产物。 原有化学键被削弱但未完全断裂原有化学键被削弱但未完全断裂 新的化学键开始形成但尚未完全形成。新的化学键开始形成但尚未完全形成。 是一种不稳定状态。是一种不稳定状态。 这种理论还在发展，但在处理复杂分子间的反应却更有前途。这种理论还在发展，但在处理复杂分子间的反应却更有前途。定义定义:kaEEE* 各种教材给予活

14、化能的定义不同，本课程使用如下定各种教材给予活化能的定义不同，本课程使用如下定义，即活化分子的平均动能与分子平均动能之差义，即活化分子的平均动能与分子平均动能之差.4.2.3 活化能活化能 Ea1r223molkJ6199(g),O(g)NONO(g)(g)O.H 反应物的能量必反应物的能量必 须爬过一个能垒须爬过一个能垒 才能转化为产物才能转化为产物 即使是放热反应即使是放热反应 (rH为负值为负值)， 外界仍必须提供外界仍必须提供 最低限度的能量，最低限度的能量， 这个能量就是这个能量就是 反应的活化能反应的活化能 Ea正正 Ea逆逆 = rH过渡状态理论也使用活化能概念，图中的过渡状态理

15、论也使用活化能概念，图中的C点即表示活化络合物点即表示活化络合物所具有的能量，正逆反应形成同一种活化络合物。与所具有的能量，正逆反应形成同一种活化络合物。与rH不同，不同，活化能是个动力学参数。由此可见，在可逆反应中，吸热反应的活化能是个动力学参数。由此可见，在可逆反应中，吸热反应的活化能（活化能（Ea，正）总是大于放热反应的活化能（，正）总是大于放热反应的活化能（Ea，逆）。，逆）。 离子反应和沉淀反应的离子反应和沉淀反应的Ea都很小都很小 一般认为一般认为Ea小于小于63 kJmol-1的为快速反应的为快速反应 小于小于40 kJmol-1和大于和大于400 kJmol-1的都很难测定出的

16、都很难测定出 一些反应的一些反应的Ea 每一反应的活化能数值各异每一反应的活化能数值各异, 可以通过实验和计算得可以通过实验和计算得 到到 。活化能越小。活化能越小, 反应速率越快。反应速率越快。Ea是动力学参数。是动力学参数。N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g), Ea=175.5 kJmol- -1HCl + NaOH NaCl+H2O, Ea20 kJmol- -12SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g), Ea=251 kJmol- -14.3 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 Influential factors on chemical react

17、ion rate4.3.1 浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响: :元元 反应的速率方程反应的速率方程 Effect of concentration on the rate of chemical reaction: rate equation of elemental reaction4.3.2 温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响 Effect of temperature on the rate of chemical reaction4.3.3 反应物之间的接触状况对反应速反应物之间的接触状况对反应速 率的影响率的影响 Effect of the conta

18、ct surface of the reactants on the rate of the chemical reaction4.3.4 催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响 Effect of catalyst on the rate of chemical reaction4.3.1 浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响: :元元 反应的速率方程反应的速率方程反应速率反应速率碰撞次数碰撞次数反应物浓度反应物浓度 在温度恒定情况下在温度恒定情况下, , 增加反增加反应物的浓度可以增大反应速率。应物的浓度可以增大反应速率。 用来表示反应速率与反应物浓度之间的定量关系式用来

19、表示反应速率与反应物浓度之间的定量关系式叫速率方程又叫速率定律。叫速率方程又叫速率定律。白磷在纯氧气中和在空气中的燃烧白磷在纯氧气中和在空气中的燃烧 反应物分子在有效碰撞中一步直接转化为产物的反应物分子在有效碰撞中一步直接转化为产物的反应称为反应称为元反应（基元反应）。元反应（基元反应）。对元反应对元反应 A+B产物产物v c(A)v c(B)v c(A) c(B)即即 v = k c(A) c(B) 或或 v = k c 2 (A) (A=B)(1) 元反应的速率方程元反应的速率方程 人们在总结大量实验结果的基础上，提出了人们在总结大量实验结果的基础上，提出了质量作用定律质量作用定律：在恒温

20、下，基元反应的速率与各种反应物的浓度以反应分子：在恒温下，基元反应的速率与各种反应物的浓度以反应分子数为乘幂的乘积成正比。数为乘幂的乘积成正比。对于基元反应对于基元反应:SO2Cl2 SO2 + Cl2 = k SO2Cl2速率方程速率方程速率常数速率常数(单位浓度时的反应速率单位浓度时的反应速率) 速率方程又称动力学方程。它表明了反应速率方程又称动力学方程。它表明了反应速率与浓度等参数之间的关系或浓度等参数速率与浓度等参数之间的关系或浓度等参数与时间的关系。与时间的关系。对一般元反应，则对一般元反应，则 v = k ca(A) c b (B) (质量作用定律）质量作用定律）k 为速率常数为速

21、率常数 (比率常数比率常数)： 与与T T有关，与有关，与c无关无关 浓度均为单位浓度时，则称为比速率，浓度均为单位浓度时，则称为比速率，k大大v就大就大 n= a+ b + (反应级数反应级数) 用不同物种的浓度表示用不同物种的浓度表示v时，时，k值也不同值也不同元反应元反应 aA + bB = gG + hH1. 在多相反应中在多相反应中, 固态反应物的浓度和不互溶的纯液体固态反应物的浓度和不互溶的纯液体反应物的浓度不写入速率方程。反应物的浓度不写入速率方程。C(s) + O2(g) CO2(g) 2 Na(l) + 2 H2O(l) 2 NaOH(aq) + H2(g) 速率方程分别为：

22、反应速率速率方程分别为：反应速率 = k c(O2) 反应速率反应速率 = k2. 对气相反应和有气相参与的反应对气相反应和有气相参与的反应, 速率方程中的浓度速率方程中的浓度项可用分压代替。碳与氧生成二氧化碳反应的速率项可用分压代替。碳与氧生成二氧化碳反应的速率常数亦可表示为常数亦可表示为:反应速率反应速率 = k p(O2)（显然（显然k不是不是k）反应的速率常数反应的速率常数（rate coefficient of reaction） 速率方程中的比例系数速率方程中的比例系数 k 称为反应的速率常数。称为反应的速率常数。 它的物理意义是当反应物的浓度均为单位浓度它的物理意义是当反应物的浓

23、度均为单位浓度时时 k 等于反应速率，因此它的数值与反应物的浓度等于反应速率，因此它的数值与反应物的浓度无关。在催化剂等其它条件确定时，无关。在催化剂等其它条件确定时，k 的数值仅是的数值仅是温度的函数。温度的函数。k 的单位随着反应级数的不同而不同。的单位随着反应级数的不同而不同。速率常数的单位速率常数的单位 ： 浓度浓度时间时间1 (A) = k AaBb速率常数速率常数 k 的单位与反应级数有关的单位与反应级数有关一级反应一级反应k : 时间时间1二级反应二级反应k : 浓度浓度1时间时间1n 级反应级反应k : 浓度浓度1n时间时间1(2)非元反应非元反应由两个或多个基元反应步骤完成的

24、反应：由两个或多个基元反应步骤完成的反应： 实际是两步完成实际是两步完成 如如, H2(g) + I2(g) =2HI(g)I2(g) = I(g) + I(g)通过实验可以找出决速步骤通过实验可以找出决速步骤(Rate determining step) 所以所以 v= k c(A2) 复杂反应的速率方程只能通过实验获得！复杂反应的速率方程只能通过实验获得！ A2+B A2B A2 2A Slow reaction 2A+BA2B Fast reactionH2(g) + I (g) + I(g) = HI(g) + HI(g)绝大多数反应是非基元反应绝大多数反应是非基元反应A BvkmA+

25、nBxCD y对于非基元反应：对于非基元反应：其速率方程如何书写？其速率方程如何书写？和和值通过实验测定。值通过实验测定。质量作用定律质量作用定律只适用于基元反应。只适用于基元反应。反应级数：反应级数：n=+。(3) 反应级数与反应分子数的差别反应级数与反应分子数的差别反应级数反应级数 a (A) + b (B) = d (D) + e (E) 速率方程表示为速率方程表示为 =kcx (A) cy (B) 反应级数：反应级数：速率方程中各反应物浓度项上的指数称为该反速率方程中各反应物浓度项上的指数称为该反应物的级数；应物的级数； 所有浓度项指数的代数和称为该反应的总级数，通常所有浓度项指数的代

26、数和称为该反应的总级数，通常用用n n 表示。表示。n n 的大小表明浓度对反应速率影响的大小。的大小表明浓度对反应速率影响的大小。 反应级数可以是正数、负数、整数、分数或零，有的反反应级数可以是正数、负数、整数、分数或零，有的反应无法用简单的数字来表示级数。应无法用简单的数字来表示级数。反应分子数反应分子数 在基元步骤中，同时碰撞而引起反应所需反应物在基元步骤中，同时碰撞而引起反应所需反应物的的微粒数微粒数，称为该反应的反应分子数。根据反应分子数，反应，称为该反应的反应分子数。根据反应分子数，反应可以分为单分子反应，双分子反应和三分子反应。四分子和四可以分为单分子反应，双分子反应和三分子反应

27、。四分子和四分子以上的反应，几乎是不存在的。分子以上的反应，几乎是不存在的。4.3.2 4.3.2 温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响 影响特别显著影响特别显著H2(g) + O2(g) = H2O(l)12常温下十分缓慢，常温下十分缓慢，873K发生猛烈爆炸发生猛烈爆炸。 T = T2T1 = 10K 反应速率常数一般增加到原来的反应速率常数一般增加到原来的23倍倍 无论无论对于吸热反应还是放热反应对于吸热反应还是放热反应, , 升高升高 温度时反应速率均提高温度时反应速率均提高. .1889年年Arrhenius提出了提出了k与与T之间的定量关系之间的定量关系:)/exp(a

28、RTEAkRTEAkalnln即（1）Arrhenius 方程方程若已知若已知T1, k1, T2, k2, 可求出可求出Ea21a1211TTREkkln阿仑尼乌斯认为：一般温度范围内阿仑尼乌斯认为：一般温度范围内, , 温度改变对温度改变对E Ea a与与A A影响微影响微小小。因此可以根据两个不同温度下的因此可以根据两个不同温度下的 k 值求活化能。值求活化能。根据题给数据根据题给数据, 求算反应求算反应2 N2O5(在在CCl4) 2 NO2(在在CCl4) O2(g)的活化能的活化能 。T/K337327316308298273k/s-11.6610-34.9910-34.5310-

29、41.5110-43.7210-58.3210-7QuestionQuestion将题给数据处理为作图数据：将题给数据处理为作图数据： (1/T)103/K-1ln/(k/s-1) 2.975.30 3.066.40 3.167.70 3.258.80 3.368.80 3.668.80 Solution直线的斜率直线的斜率 （Ea/R）= = 1.2104 K 0.50103 K16.2 求直线的斜率求直线的斜率(-Ea/R): 由斜率计算活化能由斜率计算活化能: : Ea = (R)(斜率斜率) = (8.314 Jmol1 K1) (1.2104 K) = 1.0105 Jmol1 =

30、1.0103 kJmol1 以以ln(k/s-1)对对1/T作图得图作图得图; Ea处于方程的指数项中处于方程的指数项中, 对对k有显著影响。室温下有显著影响。室温下, 每增加每增加4 kJmol-1, k值降低约值降低约80%； 温度升高温度升高, k 增大。一般反应温度每升高增大。一般反应温度每升高10，k将将 增大增大24倍；倍； 对不同反应对不同反应, 升高相同温度升高相同温度, Ea大的反应大的反应 k 增大的倍增大的倍 数多数多(即具有较大的温度系数即具有较大的温度系数)。T 相同，相同， Ea 越大，越大，k 越小，反应越慢；反之，越小，反应越慢；反之， 反应越快。反应越快。 4

31、.3.3 反应物之间的接触状况对反应速反应物之间的接触状况对反应速 率的影响率的影响(1) 气相或溶液中进行的化学反应不考虑接触状况。气相或溶液中进行的化学反应不考虑接触状况。 (2) 固体参加，其接触面积和形状不可忽视。红热状态的固体参加，其接触面积和形状不可忽视。红热状态的 块状铁与水蒸气之间的反应进行得非常缓慢块状铁与水蒸气之间的反应进行得非常缓慢, 而同样而同样 温度下铁粉的反应则要快得多：温度下铁粉的反应则要快得多：铁与盐酸的反应铁与盐酸的反应3Fe (s) + 4 H2O(g) Fe3O4(s) + 4 H2(g) 4.3.4 催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响

32、催化剂是一种能改变催化剂是一种能改变化学反应速率化学反应速率, ,其本身在反其本身在反应前后质量和化学组成均应前后质量和化学组成均不改变的物质不改变的物质. .MnO22KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) PtH2(g) + O2(g) H2O(l)121. 催化剂与催化作用催化剂与催化作用催化剂催化剂：一种能改变化学反应速率，而本身质量和组成：一种能改变化学反应速率，而本身质量和组成保持不变的物质。保持不变的物质。正催化剂正催化剂：加快反应速率的催化剂。：加快反应速率的催化剂。负催化剂负催化剂：减慢反应速率的催化剂。如：减慢反应速率的催化剂。如: 防止橡胶、塑防止橡胶、塑料老

33、化的防老剂。料老化的防老剂。 通常所说的催化剂是指正催化剂。催化剂之所以能通常所说的催化剂是指正催化剂。催化剂之所以能改变反应速率，是由于参与反应过程，改变了原来反应改变反应速率，是由于参与反应过程，改变了原来反应的途径，因而改变了活化能。的途径，因而改变了活化能。 催化剂改变了反应历程催化剂改变了反应历程. 催化剂对正、逆反应均有加速作用催化剂对正、逆反应均有加速作用. 催化剂不能改变反应的平衡状态催化剂不能改变反应的平衡状态.ABB 催化剂加速反应速率往往是很惊人的。例如，用接催化剂加速反应速率往往是很惊人的。例如，用接触法生产硫酸，关键的步骤是：触法生产硫酸，关键的步骤是： 2SO2 +

34、 O2 = 2SO3催化剂催化剂V2O5可使反应速率增大可使反应速率增大1亿多倍。亿多倍。 催化剂在催化剂在加速正反应的加速正反应的同时，也以同时，也以同样的倍数加快同样的倍数加快逆反应的速率逆反应的速率。所以催化剂只能。所以催化剂只能加速化学平衡的到达加速化学平衡的到达，不能改变化学平衡的位置不能改变化学平衡的位置。不改变反应物和生成物的相。不改变反应物和生成物的相对能量，不改变反应始态和终态，只改变反应途径。对能量，不改变反应始态和终态，只改变反应途径。 此外，还必须指出，催化剂虽可改变反应的活化能，此外，还必须指出，催化剂虽可改变反应的活化能，但不能改变反应的但不能改变反应的rH和和rG

35、 。因此对一个。因此对一个rG0的反的反应，不能用催化剂促使其自发，催化剂只能加速热力学应，不能用催化剂促使其自发，催化剂只能加速热力学上认为可能进行的反应。上认为可能进行的反应。2. 均相催化、多相催化和酶催化均相催化、多相催化和酶催化 均相催化均相催化: 催化剂与反应物种在同一相中的催化反应催化剂与反应物种在同一相中的催化反应O(l)2H(gO(aqO2H22I22) 多相催化多相催化: 催化剂与反应物种不属于同一物相的催催化剂与反应物种不属于同一物相的催 化反应化反应 酶催化酶催化: 以酶为催化剂的反应以酶为催化剂的反应 特点特点 高效高效 高选择性高选择性 条件温和条件温和 g2COg

36、2NRhPd,Pt,gCOg2NO 少量其他物质的加入可以大大提高催化剂的催化效少量其他物质的加入可以大大提高催化剂的催化效率，这种物质叫率，这种物质叫助催化剂助催化剂。合成氨用的铁催化剂中加入。合成氨用的铁催化剂中加入少量少量Al2O3和和K2O作助催化剂。作助催化剂。 反应体系中的某些杂质会严重降低甚至完全破坏催反应体系中的某些杂质会严重降低甚至完全破坏催化剂的活性，这种现象叫化剂的活性，这种现象叫催化剂中毒催化剂中毒。合成氨过程中的。合成氨过程中的O2，CO，CO2，PH3，H2S等杂质都可能使等杂质都可能使Fe催化剂中催化剂中毒。为了保持催化剂的活性，气体毒。为了保持催化剂的活性，气体

37、N2和和H2预先要经过净预先要经过净化处理。化处理。 催化剂广泛用在实验室研究和工业生产中。据估计，催化剂广泛用在实验室研究和工业生产中。据估计，工业化国家工业生产总值的六分之一与催化过程有关。工业化国家工业生产总值的六分之一与催化过程有关。 催化剂具有很高的专一性，一个反应的催化剂对另催化剂具有很高的专一性，一个反应的催化剂对另一个同类型反应可能完全无活性。不论是均相还是非均一个同类型反应可能完全无活性。不论是均相还是非均相催化的机理均未最终解决，这意味着还有可能出现许相催化的机理均未最终解决，这意味着还有可能出现许多新发现。催化作用成为与当代科学技术密切相关的几多新发现。催化作用成为与当代科学技术密切相关的几个热门研究课题之一。个热门研究课题之一。 1.通常温度升高，反应速率