催化劑是一種它能夠加速反應的速率而自身不改變物質。它能夠誘導化學反應發生改變，而使化學反應變快或者在較低的溫度環境下進行化學反應。在有催化劑的環境下，分子只需較少的能量即可完成化學反應。
催化劑在現代化學工業中占有極其重要的地位，現在幾乎有半數以上的化工產品，在生產過程里都采用催化劑。例如，合成氨生產采用鐵催化劑，硫酸生產采用釩催化劑，乙烯的聚合以及用丁二烯制橡膠等三大合成材料的生產中，都采用不同的催化劑。
目前認為，合成氨反應的一種可能機理，首先是氮分子在鐵催化劑表面上進行化學吸附，使氮原子間的化學鍵減弱。接著是化學吸附的氫原子不斷地跟表面上的氮分子作用，在催化劑表面上逐步生成—NH、—NH2和NH3，最后氨分子在表面上脫吸而生成氣態的氨。上述反應途徑可簡單地表示為：
xFe
+ N2→FexN
FexN +［H］吸→FexNH
FexNH +［H］吸→FexNH2
FexNH2
＋［H］吸FexNH3xFe+NH3
在無催化劑時，氨的合成反應的活化能很高，大約335
kJ/mol。加入鐵催化劑后，反應以生成氮化物和氮氫化物兩個階段進行。第一階段的反應活化能為126 kJ/mol～167
kJ/mol，第二階段的反應活化能為13 kJ/mol。由于反應途徑的改變（生成不穩定的中間化合物），降低了反應的活化能，因而反應速率加快了。

標簽：合成氨催化劑化為