意义与机制
活化能与反应途径中的能量势垒相关。 催化剂可以提供一个具有更低势垒的途径。
催化剂参与反应步骤，但在整个反应中得以再生。因此，描述催化剂与任何物质没有相互作用的说法是不准确的。
关系与条件
在阿伦尼乌斯模型中，当其他条件保持不变时，活化能降低，则速率常数 (k) 增加。 在能量图中，反应物与产物的差异，以及势垒的高度，可以分别读取。
催化剂改变反应达到平衡所需的时间，使得前向和逆向反应都能快速进行。然而，实际的催化剂可能会受到污染的影响，变得失效，或者根据条件，其效率会发生变化。
观察实验中需要注意的事物
当势垒上的粒子数量增加，反应速度加快。在相同的温度下，K值保持不变。
这是一个假设的能量路径，且 ΔH = -20 kJ/mol。 假设相同的频率因子 A = 10⁷ s⁻¹. 我们将玻尔兹曼能量分布简化为单个能量自由度的模型，即 p(E) = exp(−E/RT)/(RT)。 实际的三维能量分布、催化剂表面、吸附以及多步反应被忽略。 速率曲线仅涵盖初始反应物的 A 消耗，而不计算平衡组成。
关键关系与符号
k（催化剂）/ k（非催化剂） = exp[(50−Ea)×1000/RT]
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| Ea | 活化能 | J/mol |
| k | 速率常数 | 单位取决于反应顺序。 |
工作实例
催化剂在相同温度下，会保持哪些量的数值不变？
催化剂降低了正向和逆向反应的活化能。反应物和产物的能量以及ΔH相同，因此K也相同。
常见误解
- 催化剂并不一定通过改变反应焓或平衡常数来增加平衡时的产物量。