在化学反应中，催化原理的关键在于通过催化剂介入，降低反应所需的活化能。催化剂的存在使得反应路径改变，新路径的活化能较原始反应更低，从而加快反应速率。以反应A+B→AB为例，未催化时活化能为E。在催化剂C的作用下，反应分为两步：第一步A+C→AC，活化能为E1；第二步AC+B→AB+C，活化能为E2，E1和E2都小于E（如催化示意图所示）。催化剂C并非永久改变反应，反应结束后，它会恢复原状。

阿伦尼乌斯方程揭示了反应速率与活化能的关系，若活化能降低ΔE，反应速率将提升e^(ΔE/RT)倍。一般情况下，催化作用可降低活化能约10千卡/摩尔，这在300K条件下意味着反应速率增加约1.7×10倍。多相催化在工业中最常见，固体催化剂的表面性质对催化效果有显著影响，如表面积大、活性中心多、吸附能力强等，均有利于提高催化活性。

催化剂的作用方式取决于其与反应物分子的相互作用，如有机化合物的酸催化反应通过正碳离子机理，碱催化反应则由阴离子如OH、RO、RCOO等起作用。催化剂的选择性对反应定向性至关重要，可通过选择不同催化剂控制反应方向。催化剂的性能指标包括催化活性、选择性和稳定性，如催化剂的寿命或稳定性通常用其在特定条件下的持久性来衡量，助催化剂、抑制剂和催化剂载体也是催化剂性能的重要组成部分。

扩展资料

改变化学反应速率而不影响化学平衡的作用。催化剂改变化学反应速率的作用称催化作用，它本质上是一种化学作用。在催化剂参与下进行的化学反应称催化反应。催化是自然界中普遍存在的重要现象，催化作用几乎遍及化学反应的整个领域。