变换反应机理

    一氧化碳和水蒸汽的反应如果单纯在气相中进行，即使温度在100℃，水蒸汽用量很大，反应速率仍然是极其缓慢的。这是因为在进行变换反应时，首先要使蒸汽中的氧与氢联接的键断开，然后氧原子重新排到CO分子中去而变成CO2,两个H原子相互结合为H2分子。水分子中O与H的结合能力很大，要使H-O-H的两个键断开，必须有相当大的能量，因而变换反应进行是比较困难的。当有催化剂存在时，反应则按下述两步进行：

 [K]+H2O(汽)→[K]O+H2

 [K]O+CO→[K]+CO2

式中：[K]—表示催化剂

[K]O—表示中间化合物

    即水分子首先被催化剂的活性表面所吸附，并分解为氢与吸附态的氧原子。氢进入气相中，氧在催化剂表面形成氧原子吸附层。当CO撞击到氧原子吸附层时，即被氧化成CO2，随后离开催化剂表面进入气相。然后催化剂表面又吸附水分子，反应继续下去。反应按这种方式进行时，所需能量小，所以变换反应在有催化剂存在时，速度就可以大大加快。