催化剂表面的催化作用

实验目的

理解催化剂通过降低活化能加快反应速率。

实验原理

催化剂能改变反应历程，使反应沿活化能较低的途径进行。活化能降低后，活化分子百分数增大，有效碰撞增多，反应速率加快。催化剂同等程度地改变正、逆反应速率，不改变反应的焓变，也不能使化学平衡发生移动。

实验器材

• 催化剂表面（模拟）
• 反应物分子
• 生成物分子
• 反应过程能量变化图
• 有无催化剂的对比

实验步骤

1. 观察没有催化剂时反应物分子的运动和碰撞
2. 加入催化剂，观察反应物分子靠近催化剂表面
3. 观察分子在表面上的吸附和化学键的变化
4. 观察生成物分子离开催化剂表面
5. 对照能量图，比较有无催化剂时活化能的大小

实验现象与结论

有催化剂时，反应物在催化剂表面发生反应并生成产物，催化剂本身保持不变，能量图中的活化能明显降低，而反应物与生成物的能量差不变。结论：催化剂降低活化能，加快反应速率，但不改变反应热。

常见问题

催化剂能使化学平衡移动吗？

不能。催化剂同等程度改变正逆反应速率，只缩短到达平衡的时间。

催化剂参与反应吗？

参与反应历程，但反应前后质量和化学性质不变，所以可以反复使用。