工业催化复习要点

工业催化复习要点

一、论述题

1、试说明催化剂的稳定性与寿命的区别和联系。

①催化剂的稳定性是指催化剂的活性和选择性随时间变化的情况；寿命是指在工业生产的条件下，催化剂的活性能够达到装置生产能力和原料消耗定额的允许使用时间。

②区别：催化剂的稳定性指的是变化情况，而催化剂的寿命指的是时间的长短。

③联系：催化剂的稳定性直接影响了其寿命，稳定性好的催化剂的寿命长，稳定性不好的寿命短。

2、半导体ZnO在氧气吸附之后电导比未吸附前低，现用ZnO作为CO氧化催化剂，反应时催化剂的电导增加。请问（1）若O2的吸附为控制步骤时，（2）若CO的吸附为控制步骤时，分别提出增加催化剂的活性的措施。

根据半导体能带理论，ZnO是N型半导体，（1）O2的吸附为控制步骤时，O2得电子过程，应添加施主杂质，如Al3+等。（2）CO的吸附为失电子过程，应添加受主杂质如Li+。

3、说说催化剂为什么不能改变平衡的位置。

因为化学平衡是由热力学决定的，DG0=-RTlnkp,其中kp为反应的平衡常数，DG0是产物与反应物的标准自由焓之差，是状态函数，只决定于过程的始态和终态，而与过程无关，催化剂的存在不影响DG0值，它只能加速达到平衡所需要的时间，而不能移动平衡点。

二、简答题

1、什么是d带空穴？它与金属催化剂的化学吸附和催化性能的关系，d带空穴是越多越好吗？

d带空穴是指金属的d带中某些能级未被充满，可看做d带中的空穴。

关系：有d带空穴，就能与被吸附的气体分子形成化学吸附键，生成表面中间物种，具有催化性能。D带空穴越多，对反应分子的化学吸附也越强。催化剂的作用在于加速反应物之间的电子转移，这就要求催化剂既具有接受电子的能力，又有给出电子的能力过渡金属的d空穴正是具有这种特性，然而对于一定的反应，要求催化剂具有一定的d空穴，而不是越多越好。因为并不是d带空穴越多，其催化活性就越大。过多可能造成吸附太强，不利于催化反应。

2、催化剂的四个基本特征是什么？

①催化剂只加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应；

②只能改变化学反应的速度，而不能改变化学平衡的位置；

③催化剂参与化学反应: 通过改变反应历程、降低活化能而改变反应速度；

④催化剂对反应的类型、方向及产物的结构具有选择性。一种催化剂只对特定的化学反应起催化作用。

3、载体的功能和作用是什么。

作用：分散作用，稳定化作用，支撑作用，传热和稀释作用，助催化作用。

功能：①提供有效的表面和合适的孔结构②增强催化剂的机械强度；

③改善催化剂的热稳定性；④减少活性组分的含量；⑤提供附加的活性中心；

⑥与活性组分之间的溢流现象和强相互作用

4、物理吸附和化学吸附的特点及两者的本质差别。

物理吸附是表面质点和吸附分子之间的分子力而引起的。具体地是由永久偶极、诱导偶极、色散力等三种范德华引力。物理吸附就好像蒸汽的液化，只是液化发生在固体表面上罢了。分子在发生物理吸附后分子没有发生显著变化。

化学吸附是在催化剂表面质点吸附分子间的化学作用力而引起的，如同化学反应一

样，而两者之间发生电子转移并形成离子型，共价型，自由基型，络合型等新的化学键。吸附分子往往会解离成原子、基团或离子。这种吸附粒子具有比原来的分子较强的化学吸附能力。因此化学吸附是多相催化反应过程不可缺少的基本因素。

区别

物理吸附化学吸附

吸附力范德华力化学键力

吸附层单层或多层单层

选择性无有

热效应较小，近于液化热较大，近于化学反应热

吸附速度较快，不需化能较慢，温度升高速度加快，需要活化能

5、多相催化反应的步骤。

①反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散②反应物分子在催化剂内表面上吸附③吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行化学反应。④反应产物自催化剂内表面脱附⑤反应产物在孔内扩散到反应气流中去。

6、沉淀法和凝胶法有什么特点与不同。

沉淀法：通过溶质从均匀溶液中析出沉淀来制备无机或有机粉体的方法。

优点：能够制得纯度高、化学性能优良、成分可控的粉体；缺点：工艺流程长、废液多、产物损失较大，纯度低。

凝胶法：溶胶--凝胶法就是将含高化学活性组分的化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经热处理而成的氧化物或其它化合物固体的方法。

优点：实现了反应物分子水平的均匀混合而成功消除了反应的扩散阻力，可以在低温合成高纯，粒度均一的超细粉体；缺点：有机溶剂来控制水解速度，致使成本较高。

7、生物催化反应的特征。

高效性，催化特殊反应可改造的催化活性；选择性，位点专一、立体专一性催化获得手性化合物；温和性（反应条件温和，常温常压和近中性）环境友好（原子经济性反应，副产物少，三废少）

四、计算题。

1、时空产率的计算公式。

Y=N B/(V*T) 例子苯加氢生产环己烷，年产15000吨环己烷的反应器，内装有Pt/Al2O3催化剂2m3，若催化剂的堆积密度为0.66g/cm3，一年按300天生产计算，计算其时空产率。Y T.S.=15000*1000/（2*300*24）（单位体积）单位：kg/(m3催化剂h)

2、TIO2与ZnO

五、名词解释

满带：凡是能被子电子完全充满的能带叫满带。导带：凡是没有完全被电子充满的能带。空带：根本没有填充电子的能带。禁带：在导带（空带）和满带之间没有能级不能填电子，这个区间叫禁带。半导体的禁带宽度一般在0.2-3eV。

施主能级：杂质能级出现在靠近半导体导带下部称为施主能级。施主杂质：能够给出电子的杂质。受主能级：杂质能级靠近满带上部称为受主能级。受主杂质：易于接受电子的杂质。费米能级Ef ：费米子（自旋为半整数的粒子）系统在趋于绝对零度时的化学位，是空带和满带的分界处，及电子占用的最高能级。电子逸出功Φ：把一个电子从半导体内部拉到外部，变成完全自由电子时，所需要的最小能量。即Ef到导带顶的能量差。

六、填空。

1、催化剂的宏观物性表面积、孔结构、密度、机械强度等物理量。

2、工业上使用的催化剂的制备方法：沉淀法、浸渍法、混合法、离子交换法、熔融法

3、能够给出质子和接受电子对的固体叫做固体酸。

4、造成催化剂失活的原因：中毒、烧结和热失活、结交和堵塞。

七、补充。

1、什么是合金催化剂？

活性组分是二种或两种以上金属原子组成，如Ni-Cu合金加氢催化剂。

2、催化剂的物理结构组成固体催化剂各粒子或粒子聚集的大小、形状与孔隙结构所构成的表面积、孔体积、孔大小的分布及与此相关的机械强度。

3、浸渍法和沉淀法的区别。

浸渍法：将一种或几种活性组分通过浸渍载体负载在载体上的方法；优点：浸渍法比较经济，且催化剂形状、表面积、孔隙率等主要取决于载体，容易选取；缺点：干燥过程会造成活性组分迁移。

沉淀法：通过溶质从均匀溶液中析出沉淀来制备无机或有机粉体的方法。优点：能够制得纯度高、化学性能优良、成分可控的粉体；缺点：工艺流程长、废液多、产物损失较大，纯度低。

4、燃料电池的工作原理。

阴极：H2-----2H++2e-

阳极：2H++2e-+1/2O2-----H2O

总反应：2 H2+ O2-------2 H2O

5、三大合成材料：合成橡胶，合成纤维，合成树脂

6、测定金属表面积的方法。

×6.02×1023N0S0 (V: ml; N0: 化学计量数；S0：单个原子占据的面积) ○1S m=V

2400

○2S m=n m s×X m×N s?1(n m s:吸附量；X m：化学计量数：N s:单位面积原子数目)

7、晶面和晶面指标。

晶面指数：晶面在三个晶轴上的倒易截数的互质整数之比

（h*k*l*）为晶面指标，

8、环境友好催化技术。

1）防止废弃物产生，不是产生后再处理2）合成方法应设计成尽可能将所有起始物嵌入到最终产品中3）反应中应尽可能不使用对人体健康和环境有害的物质4）设计的化学品应在保障其功能的同时尽量使其毒性最小5）尽量不使用有毒辅助物质6）能量消耗应尽可能少，能为环境和经济所认可7）只要技术上允许，应尽可能使用可再生材料8）应尽量避免不必要的派生过程（屏蔽基团、临时性修饰等）9）尽量使用具有催化选择性的试剂10）产品完成自身功能后，不在滞留环境中，可降解11）需开发实时、跟踪监控分析方法，预先监控有毒物的形成12）应使潜在的随即化学事故可能性为最小（泄露、爆炸等）。

9、冶金物理法制备多晶硅的成本和能耗

冶金法由于投资小、成本低、建设周期短、无化学污染等优势，但冶金物理法制备的多晶硅因纯度较低、存在衰退性强的特点。

10、三效催化剂：能同时对因燃烧不完全而产生的CO/HC/NOx三种有害物起催化净化作用，使它们分别氧化、还原成为对人体健康无害的CO2、N2和H2O。

11. 合金效应：一种金属被另一种金属稀释的几何或集团效应，以及电子相互影响的“配位体”效应。

12. 溢流现象：固体催化剂表面活性中心（原有的活性中心）径吸附产生一种离子的或者自由基的活性物种，他们在迁移到别的活性中心处（次级活性中心）的现象。它们可以化学

吸附有导出新的活性或进行某种化学反应，如果没有原有活性中心，这种次级活性中心不可能产生出有意义的活性物种，这就是溢流现象。

(完整版)工业催化试卷及答案

、单项选择题（每小题 1分，共10 分） 1.为催化剂提供有效的表面和适宜孔结构的是（ ) A .活性组分 B .载体 C .助剂 D .助催化剂 2 . BET 等温式属于五种吸附等温线中的类型（ ) A . I B . II C . III 3.能给出质子的称为（ ） A . B 酸 B . B 碱 C . L 酸 D . L 碱 4.工业上氧化乙烯制环氧乙烷的催化剂是（ ) A . Cu/ Y AI 2O 3 B . Ag/ a Al 2O 3 C . Ag/ Y AI 2O 3 D . Ni/ 丫Al 2O 3 5.所有金属催化剂几乎都是过渡金属，主要是因为它们 ___________ （） A .易失去电子 B .易得到电子 12 .能给出电子对的固体称为 L 碱。 13 .对固体表面酸的描述包括酸的类型、酸强度和酸量。 14 .吸附的逆过程称为 脱附。 15 .在分子筛结构中，相邻的四面体由氧 _____ 联结成环。 16 .研究金属化学键的理论有 能带理论 、价键理论和配位场理论。 17. Cu 的加入使 Ni 的d 带空穴 变少 。 18 .金属氧化物催化剂中直接承担氧化功能的是 晶格氧 。 19 .三效催化剂中Pt 能有效的促进 一氧化碳 和HC 的催化氧化。 20 .催化剂的活性随时间的变化分为成熟期、稳定期和 衰老期 二、填空题（每空1分，共10分） 11. 一种良好的工业实用催化剂，应该具有三方面的要求，即活性、选择性和稳定性。 26 .催化剂 凡能加速化学反应趋向平衡，而在反应前后其化学组成和数量不发生变化的物质。 C .易强烈吸附反应物 D .有着d 电子结构 6 . X 型分子筛最大孔径约为（ ） A . 0.4 nm B . 0.6 nm C . 0.7 nm D . 0.8 nm 7.金属在载体上的细微程度用（ ） A .分散度表示 B . 单层分布表示 C .粒度表示 D . 比表面表示 & Ziegler-Natta 催化属于( ) A .酸催化 B . 金属催化 C .金属氧化物催化 D . 络合催化 9.下面属于n 型半导体的是（ ） A . ZnO B . NiO 纸 订 装 C . Cu 2O D . CuO 三、判断改错，在题后的括号内，正确的打“V” ，错误的打“x”并 改正。 （每小题2分，共10分） 21 .对于工业催化剂来说，活性越高越好。（f ） 22 .有机物的乙酰化要用 L 酸位催化。（t ） 23 . X 型和Y 型分子筛的结构是一样的。 （f ） 10.将燃料的化学能转化为电能的电化学装置称为（ ） A .燃料电池 B .蓄电池 C .发电机 D .燃烧反应器 24 .择形催化是分子筛的主要特征。 （t ） 25 .金属的禁带宽度很大。 （f ） （） 四、名词解释（每小题 4分，共20分）

工业催化试卷及答案

工业催化试卷及答案 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

一、单项选择题（每小题 1 分，共 10 分） 1．为催化剂提供有效的表面和适宜孔结构的是（） A．活性组分B．载体 C．助剂 D．助催化剂 2．BET等温式属于五种吸附等温线中的类型（） A．I B．II C．III D．IV 3．能给出质子的称为（） A．B酸 B．B碱 C．L酸 D．L碱 4．工业上氧化乙烯制环氧乙烷的催化剂是（） A．Cu/γ-Al 2O 3 B．Ag/α-Al 2 O 3 C．Ag/γ-Al 2O 3 D．Ni/γ-Al 2 O 3 5．所有金属催化剂几乎都是过渡金属，主要是因为它们______（）A．易失去电子 B．易得到电子 C．易强烈吸附反应物D．有着d电子结构 6．X型分子筛最大孔径约为（） A． B． C．D． 7．金属在载体上的细微程度用（） A．分散度表示 B．单层分布表示 C．粒度表示 D．比表面表示 8．Ziegler-Natta催化属于（） A．酸催化 B．金属催化 C．金属氧化物催化 D．络合催化 9．下面属于n型半导体的是（） A．ZnO B．NiO C．Cu 2 O D．CuO 10．将燃料的化学能转化为电能的电化学装置称为（） A．燃料电池 B．蓄电池 C．发电机 D．燃烧反应器 二、填空题（每空 1 分，共 10 分） 11．一种良好的工业实用催化剂，应该具有三方面的要求，即活性、选择性和稳定性。 12．能给出电子对的固体称为L碱。13．对固体表面酸的描述包括酸的类型、酸强度和酸量。 14．吸附的逆过程称为脱附。 15．在分子筛结构中，相邻的四面体由氧桥联结成环。 16．研究金属化学键的理论有能带理论、价键理论和配位场理论。 17．Cu的加入使Ni的d带空穴变少。 18．金属氧化物催化剂中直接承担氧化功能的是晶格氧。 19．三效催化剂中Pt能有效的促进一氧化碳和HC的催化氧化。 20．催化剂的活性随时间的变化分为成熟期、稳定期和衰老期。 三、判断改错，在题后的括号内，正确的打“√”，错误的打“×”并 改正。（每小题 2 分，共 10 分） 21．对于工业催化剂来说,活性越高越好。 (f) 22．有机物的乙酰化要用L酸位催化。（ t ） 23．X型和Y型分子筛的结构是一样的。（ f ） 24．择形催化是分子筛的主要特征。（ t ） 25．金属的禁带宽度很大。（ f ） （） 四、名词解释（每小题 4 分，共 20 分） 26．催化剂 凡能加速化学反应趋向平衡，而在反应前后其化学组成和数量不发生变化的物质。 27．超强酸 是一种酸性比100%硫酸还强的酸。H。＜－ 28．结构敏感反应

工业催化试卷

工业催化参考试卷――1 一、填空 1. 催化剂只能改变化学反应到达平衡的速率_____________而不改变反应的_ _反应的平衡位置 __________。 2. 多相催化剂通常由_______、_______、_______三部分组成。 3. 评价工业催化剂性能好坏的指标有_______、_______、_______、_______、_______等。 4. 在多相催化反应中有_______、_______、_______三类控制步骤。在连串反应中，控制步骤_______总过程速度。当过程处于_______时，催化剂内表面利用率最高。 5. 固体酸表面存在_______和______两类酸性中心；两者的转化条件是_________________。 6. 催化剂表面能量分布的类型有_______、_______、_______三种形式。 7. Langmuir 吸附等温式用于_______，吸附量与压力的关系是_______。 8. 吸附热表征_______。催化活性与吸附热之间的关系_______。 9. 半导体的附加能级有_______和_______两种，N 型半导体的附加能级是_______能级，它使半导体的E f _______，电导率_______。 10. 络合物催化剂由_______和_______两部分组成。 11. 常用的工业催化剂制备方法有_______、_______、_______等。 12. 造成催化剂失活的原因有_______、_______、_______等。 13. 催化剂上的吸附有_______ 和____________两种类型； H2 的吸附常采用_______ ，烯烃的吸附常采用_________。反应物在催化剂上的吸附态决定了催化反应的 _______。 14. 按照助剂的功能，它可以分为_______、_______两类。 15. d 轨道在四面体配位场中能级分裂为_______、_______两组；当电子成对能P<分裂能Δ 时，电子采取_______排布。 16. 影响过渡金属的催化剂活性的因素有_______、______两方面，组成合金可以调节过渡金属催化剂的_______因素。 17. 分子筛催化剂的特点是_______。常用的分子筛催化剂有_______、_______等。 18. 均相催化的优点是_______、_______；但其缺点是_______、_______等。 19. 选择性的定义是________________________，其计算公式是_______________________。 二、画出[PtCl3(CH2=CH2)]―的空间构型及电子结构图,并指出CH2=CH2 活化的原因。 三、（二选一）1.写出CO+O2→CO2 在P 型半导体催化剂上的反应机理。2.试解释N 型半导体催化剂利于 加氢反应。 n—型半导体: 阳离子过剩，阴离子缺位。 例，ZnO中Zn2+ 离子过剩。 为保持电中性，过剩的离子，拉住一个电子形成eZn2＋，在靠近导带附近形成一附加能级。温度升高时，此电子释放出来，成为自由电子，这是ZnO导电的来源。

工业催化期末复习题完整版

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第二章催化作用与催化剂 电子型助催化剂的作用：改变主催化剂的电子结构，促进催化活性及选择性。 金属的催化活性与其表面电子授受能力有关。具有空余成键轨道的金属，对电子有强的吸引力，吸附能力的强弱是与催化活性紧密相联的 在合成氨用的铁催化剂中，由于Fe是过渡元素，有空的d轨道可以接受电子，故在Fe-Al2O3中加入K2O后，后者起电子授体作用，把电子传给Fe，使Fe原子的电子密度增加，提高其活性，K2O是电子型的助催化剂 第三章吸附与多相催化 1简述多相催化反应的步骤 包括五个连续的步骤。 (1)反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散； (2)反应物分子在催化剂表面上吸附； (3)被吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行化学反应； (4)反应产物自催化剂表面脱附； (5)反应产物离开催化剂表面向催化剂周围的介质扩散。 上述步骤中的第(1)和(5)为反应物、产物的扩散过程。属于传质过程。第(2)、(3)、(4)

步均属于在表面进行的化学过程，与催化剂的表面结构、性质和反应条件有关，也叫做化学动力学过程 2外扩散与内扩散的区别 外扩散：反应物分子从流体体相通过吸附在气、固边界层的静止气膜（或液膜）达到颗粒外表面，或者产物分子从颗粒外表面通过静止层进入流体体相的过程，称为外扩散过程。内扩散：反应物分子从颗粒外表面扩散进入到颗粒孔隙内部，或者产物分子从孔隙内部扩散到颗粒外表面的过程，称为内扩散过程。 为充分发挥催化剂作用，应尽量消除扩散过程的影响 外扩散阻力：气固（或液固）边界的静止层。 消除方法：提高空速 内扩散阻力：催化剂颗粒孔隙内径和长度. 消除方法：减小催化剂颗粒大小，增大催化剂孔隙直径 3解离吸附的Langmuir等温式的推导过程 4物理吸附与化学吸附的区别 物理吸附是表面质点和吸附分子之间的分子力而引起的。具体地是由永久偶极、诱导偶极、色散力等三种范德华引力。物理吸附就好像蒸汽的液化，只是液化发生在固体表面上罢了。分子在发生物理吸附后分子没有发生显着变化。

反应工程考试复习题演示教学

反应工程考试复习题

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 一、填空题（本大题共14小题，每空1分，共20分） 请在每小题的空格上，填入正确的答案 1.固体催化剂的主要组成有主催化剂（活性成份），___助催化剂_和____载体____。 2.化学反应过程按操作方法分为__连续操作、分批式操作(或间隙操作)、半分批式（半间隙）操作。 3.均相反应是指 参与反应的物质均处于同一相 。 4.关键反应组分K 的转化率的定义式为0 0k k k k n n n x -=(或用相应的文字表述)_。 5.生成目的产物的反应称为____主反应 _，其它的均称为____副反应__。 6.平行反应P A →(主反应)；S A →(副反应)，主副反应均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，选择性S p 与浓度无关，仅是__温度_ 的函数。 7.链反应的三个阶段为链的引发、_链增长 、链终长。 8.对于气—固相催化反应，要测定真实的反应速率，必须首先排除_内扩散__和__外扩散_的影响。 9.对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当孔径较大时，扩散阻力是由分子间碰撞所致，这种扩散通常称为__分子扩散（或容积扩散）_。 10. 实际反应器中停留时间分布密度E(t)的方差2θσ为_____0~1___。 11.具有良好搅拌装置的釜式反应器按___理想混合(或全混流)___反应器处理。

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 12.对于恒容的平推流管式反应器___平均停留时间(或- t ) 、__空时(或τ)_、反应时间一致。 13.对于反应级数n ＜0的反应，为降低反应器容积，应选用___全混流(或完全混合）_反应器为宜。 14.若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合，这种流体称为_ 微观流体_。 1.工业催化剂所必备的三个主要条件是：__活性好__、___选择性高___、寿命长。 2. 平行反应P A →(主反应)；S A →(副反应)，主副反应均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，提高选择性P S 应____提高温度____。 3．已知反应S P B A +→+，A 的转化率的定义式为___0 0A A A A n n n x -= _________。 4.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是__多 _分子层的，而化学吸附是__单_分子层的。 5.固体催化剂的比表面积的经典测定方法是基于____BET _______方程。 6.流动循环（无梯度）式反应器是指消除____温度梯度 ______、__浓度梯度________的存在，使实验的准确性提高。 7.对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约___ 0.1μm______时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。 8.全混流反应器的空时τ是___反应器的有效容积__与___进料流体的容积流速____之比。

专科《工业催化》_试卷_答案

专科《工业催化》 一、（共50题,共100分） 1. 关于催化剂描述不正确的是 ( ) （2分） A.催化剂量与化学计量方程式无关 B.反应速度通常与催化剂量成正比 C.加速反应但不参加反应者也是催化剂 D.参加反应后催化剂会有变化但很微小 .标准答案：C 2. 工业上用于空气氧化乙烯制环氧乙烷的催化剂中和分别作为( ) （2分） A.主催化剂和助催化剂 B.主催化剂和载体 C.载体和主催化剂 D.助催化剂和主催化剂 .标准答案：B 3. MgO载体是( ) （2分） A.酸性载体 B.两性载体 C.中性载体 D.碱性载体 .标准答案：D 4. 在过渡金属中，下列哪种物质的化学吸附最弱( ) （2分） A.乙烷 B.乙烯 C.乙炔 D.苯 .标准答案：A 5. 孔半径范围在1.5~15nm的孔称为（）（2分） A.微孔 B.中间孔 C.中大孔 D.大孔 .标准答案：B 6. 下列催化剂制备方法中，只能制备低含量金属负载型催化剂的是( ) （2分） A.沉淀法 B.机械混合法 C.离子交换法 D.浸渍法 .标准答案：C 7. B.E.T.方程式的导出是基于( ) （2分） A.化学吸附的多分子层理论，用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来 B.物理吸附的多分子层理论，用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来的 C.物理吸附的单分子层理论，用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来的 D.物理吸附的多分子层理论，用Freundlich的非理想表面吸附模型推导出来的 .标准答案：B 8. 两种反应物参加的多相催化反应中( ) （2分） A.两种反应物都必须发生化学吸咐 B.至少一种反应物发生化学吸附 C.至少一种反应物发生物理吸附 D.以上都可以 .标准答案：B 9. 在催化剂的煅烧过程中，下列哪种说法不正确( ) （2分） A.失去化学键合的水或二氧化碳 B.不改变孔径分布 C.形成活性相 D.稳定机械性质 .标准答案：B 10. 助催化剂（）（2分） A.本身对某一反应有很好的活性 B.加入的量一般小于催化剂总量的10% C.对载体没有帮助 D.对催化活性组分无影响 .标准答案：B 11. 下列哪种制备方法是控制均匀沉淀的有效方法( ) （2分） A.在金属盐溶液中加NaOH作沉淀剂 B.在金属盐溶液中加尿素作沉淀剂并加热 C.在金属盐溶液中加Na2CO3作沉淀剂 D.在金属盐溶液中加醋酸作沉淀剂 .标准答案：B 12. 在用压汞法测孔结构时( ) （2分） A.样品孔半径越大，所需汞压越大 B.样品孔半径越小，所需汞压越小 C.样品孔半径越大，所需汞压越小 D.样品孔半径与所需汞压无关 .标准答案：C 13. 下列金属催化剂中，加氢反应活性最高的是( ) （2分） A.Pt B.Pd C.Ni D.Cu .标准答案：A 14. 在过渡金属催化加氢催化剂中，一般其“d带空穴”和“d特征百分数”范围在 ( ) （2分） A.0~2，40~50% B.2~4，40~50% C.0~2，80~90% D.2~4，80~90% .标准答案：A

工业催化考试复习

1.催化剂得作用 催化剂能加快化学反应速度,但它本身不因化学得结果而消耗,它也不会改变反应得最终热力学平衡位置。 2.载体得作用有哪些？ 分散作用稳定化作用支撑作用传热与稀释作用助催化作用 3、均相催化 所有反应物与催化剂分子分散在一个相中,如均相酸碱催化、均相络合催化。 4、多相催化 催化剂与反应物处于不同得相,催化剂与反应物有相界面将其隔开。如气液、液液、液固、气固、气液固。 5、简述多相催化反应过程包括得五个过程。 反应物向催化剂表面扩散 反应物向催化剂表面吸附 被吸附得反应物在表面上迁移、化学重排与反应 产物由催化剂表面上脱附 产物离开催化剂周围得介质扩散 6、烧结 粉状或粒状物料经加热至一定温度范围而固结得过程 7、选择性 转化为目得得产物所消耗得某反应物量/某反应转化得总量 8、在估量一个催化剂得工业价值时,哪三个因素最重要？考虑得顺序就是什么？ 她们分别就是活性、选择性与寿命。考虑得顺序: 9、简述化学吸附得单层与物理吸附得单层得不同之处 化学吸附得单层吸附量,即为占领吸附剂得所有吸附部分所需得吸附质得量,而吸附质得吸附部位则就是由吸附剂得结构与吸附物得化学性质所决定得。物理吸附得单层吸附量,则就是分子式以密集排列得形式,以完全得单层分子遮盖表面所需得吸附质得量 10、如何确定半导体氧化物为n型或p型？ N型氧化物得电导由导带中得电子数决定,而p型氧化物得电导则由价带中得正穴数决定。基于这个原理,可以用下述方法确定非计量氧化物就是n型还就是p型。将氧化物基于一定压力得氧气氛中,并测量氧化物得电导随氧气压得变化,如果电导随氧气压力增加而增加,则此氧化物为p型,相反则为n型。 11、在n型与p型半导体催化剂中加入施主杂质,其电导率与逸出功有何变化？ N型半导体催化剂加入施主杂质后,它得导电率提高,逸出功降低。因为n型半导体靠自由电子导电,加入施主杂质后,使得导带自由电子增加,所以导电率提高,Ef提高逸出功降低;而p 型半导体催化剂加入施主杂质后,它得导电率降低,逸出功也降低。因为p型半导体靠自由空穴导电,加入施主杂质后,使得自由空穴减少,故导电率降低,逸出功也降低。 13、延长催化剂寿命得方法有哪些？ 1)剂组分得挥发、烧结等问题 2)适宜得载体,若选择导热性好得载体,可防止局部过热及机械损耗 3)载金属催化剂,在制备过程中注意金属组分得分散度,若过分分散,则耐毒性差,且易失活 4)反应器传热要好,用多段催化剂床使各段催化剂床负荷均匀 5)燃料钝化 14、简述金属催化剂得毒物得种类 1)第一类就是V族与VI族元素得具有未共享电子对得非金属化合物,毒性得程度取决于空得价轨或未共享电子对得可利用性 2)第二类就是金属离子,这些金属离子具有已占用得d轨,并且d轨上有与金属催化剂得空轨道结合得电子 3)第三类就是不饱与化合物,由于它分子中得不饱与键能提供电子与金属催化剂得d轨成键,使催化剂中毒 15、什么就是d带空穴？它与金属催化剂得化学吸附与催化性能之间得关系就是什么？ 金属得d带中某些能级未被充满,可瞧作d带中得空穴,称为d带空穴

工业催化试题答案

催化科学与技术八大领域： 1.多相催化科学与技术 2.均相催化科学与技术(包括负载络合催化, 均相过程多相化). 3.光、电催化科学与技术(光催化与电极催化过程). 4.酶催化科学与技术(酶的结构与性能,酶改性,酶浓集和固定化, 酶的分离和负载以及仿酶催化). 5.催化分离科学与技术(催化蒸馏,催化膜反应,催化萃取) 6.催化材料科学与技术 7.催化剂制造科学与技术(沉淀法,浸渍法,沉淀沉积法,溶胶凝胶 法,超临界反应法, 等离子体法,生物法制酶等). 8.催化剂性能表征和催化研究方法 ?特征：（1）催化剂只能加速热力学上可以进行的反应. （2）只能加速到达反应平衡的时间，不能改变化学平衡位置. （3）催化剂对反应具有选择性 （4）催化剂活性有一定寿命 ?催化剂组成 ①活性组分：提供改变反应历程的组分，多为金属、氧化物、酸碱 ②载体组分：是或活性组分的分散剂、粘合剂、或支撑体。多数为硅和铝 的氧化物 ③助催化剂组分：催化剂的辅助组分，本身没有活性或者活性很低，用于 改善催化剂的各种性能 ?载体功能： ①提供适宜的比表面和孔结构 ②维持催化的形状和机械强度 ③改善催化剂热传导性 ④提高催化剂中活性组分分散度 ⑤提供附加活性中心 ⑥活性组分和载体的溢流现象和强相互作用 活性组分与载体的溢流现象（Spillover）和强相互作用 所谓溢流现象，是指固体催化剂表面的活性中心（原有的活性中心）经吸附产生出一种离子的或者自由基的活性物种，它们迁移到别的活性中心处（次级活性中心）的现象。它们可以化学吸附诱导出新的活性或进行某种化学反应。如果没有原有活性中心，这种次级活性中心不可能产生出有意义的活性物种，这就是溢流现象。它的发生至少两个必要的条件：（A）溢流物种发生的主源；（B）接受新物种的受体，它是次级活性中心。 ?工业催化剂的要求 1、催化剂的活性： 2、催化剂的选择性： 3、催化剂的稳定性 4、环境相容性 催化剂稳定性

工业催化期末复习题

工业催化期末复习题 Revised as of 23 November 2020

第二章催化作用与催化剂 电子型助催化剂的作用：改变主催化剂的电子结构，促进催化活性及选择性。金属的催化活性与其表面电子授受能力有关。具有空余成键轨道的金属，对电子有强的吸引力，吸附能力的强弱是与催化活性紧密相联的 在合成氨用的铁催化剂中，由于Fe是过渡元素，有空的d轨道可以接受电子，故在Fe-Al2O3中加入K2O后，后者起电子授体作用，把电子传给Fe，使Fe原子的电子密度增加，提高其活性，K2O是电子型的助催化剂 第三章吸附与多相催化 1简述多相催化反应的步骤 包括五个连续的步骤。

(1)反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散； (2)反应物分子在催化剂表面上吸附； (3)被吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行化学反应； (4)反应产物自催化剂表面脱附； (5)反应产物离开催化剂表面向催化剂周围的介质扩散。 上述步骤中的第(1)和(5)为反应物、产物的扩散过程。属于传质过程。第(2)、(3)、(4)步均属于在表面进行的化学过程，与催化剂的表面结构、性质和反应条件有关，也叫做化学动力学过程 2外扩散与内扩散的区别 外扩散：反应物分子从流体体相通过吸附在气、固边界层的静止气膜（或液膜）达到颗粒外表面，或者产物分子从颗粒外表面通过静止层进入流体体相的过程，称为外扩散过程。 内扩散：反应物分子从颗粒外表面扩散进入到颗粒孔隙内部，或者产物分子从孔隙内部扩散到颗粒外表面的过程，称为内扩散过程。 为充分发挥催化剂作用，应尽量消除扩散过程的影响 外扩散阻力：气固（或液固）边界的静止层。 消除方法：提高空速 内扩散阻力：催化剂颗粒孔隙内径和长度. 消除方法：减小催化剂颗粒大小，增大催化剂孔隙直径 3解离吸附的Langmuir等温式的推导过程

工业催化试卷答案整理

工业催化试卷答案整理 一，催化剂载体的功能？1.提供有效的表面和适宜的孔结构2增强催化剂的机械强度3改善催化剂的传导性4减少活性组分的含量5载体提供附加的活性中心6活性组分与载体之间的溢流现象和强相互作用。 二，工业催化剂的一般要求是什么？1具有高活性和选择性2稳定性好3环境友好和自然界的相容性。 三，络合催化剂有几个关键的基元反应？1配位不饱和与氧化加成反应2穿插反应3，B—氢转移反应4配位体解离和配位体交换反应 四，工业催化剂的制备方法有：沉淀法，浸渍法，混捏法，离子交换法，熔融法等。 常用是沉淀法，浸渍法，混捏法。 五，酶催化的特征为：酶是一种生物催化剂⑴酶具有化学催化的一般特征①不变性，催化剂只能加速催化剂反应的进行，但在反应前后，催化剂本身保持不变②可逆性，催化剂能以相同的效果加速正逆反应的进行，即催化剂只能加速化学平衡的到达，但不能改变化学平衡状态和平衡常数，催化剂只能加速热力学上可以实现的反应③选择性，催化剂能有选择的加速某个反应，从而提高目的产物的收率。⑵酶与一般催化剂比较具有以下特点①催化活性极高，对同一反应酶催化比一般化学催化效率高10～6-10～13倍②极高的催化专一性，酶只能加速一种底物或一些

结构相似的底物的化学反应。③催化反应条件很温和。酶催化可在常温常压和中性PH介质环境下进行。 ㈠催化作用的定义及特征？催化作用：催化剂是一种物质，它能够加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。这种作用称为催化作用。涉及催化剂的反应称为催化反应。催化作用的特征：①催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应，②催化剂只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡的位置③催化剂对反应具有选择性④催化剂具有一定的寿命 ㈡催化助剂的种类？催化助剂是催化剂中具有提高催化剂活性、选择性、改善催化剂耐热性、抗毒性、机械强度和寿命等性能的组分。助催化剂本身并无催化活性，但只要在催化剂中添加少量的助催化剂即可显著改善催化剂的性能。 催化助剂有：结构助催化剂，电子助催化剂，晶格缺陷助催化剂，选择性助催化剂，扩散助催化剂等 （三）分子筛催化剂的择形催化特性？1.反应物的择形催化2.产物的择形催化3.过滤状态限制的择形催化4.分子交通控制的择形催化 （四）影响酶催化反应的因素是什么？一、温度对酶促的影响，温度对酶催化作用的影响体现于两个方面1）与一般的化学反应相同，在一定的温度范围内，酶促反应速率随着温度的升高而加快，一般每升高10度，反应速率提高1-2倍2）酶是蛋白质，

(完整版)工业催化考试题目

1.1、论述催化剂是如何加速反应速率的？ 催化剂可使化学反应物在不改变的情况下，经由只需较少活化能的路径来进行化学反应。因而加快了反应速率。 1.2、催化作用有哪些基本特征？ 1) 催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应。 2) 催化剂只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡的位置（平衡常数）。 3) 催化剂对反应具有选择性。 4) 实际上催化剂并不能无限期地使用，在长期受热和化学、物理作用下，会发生不可逆的变化，这将导致催化剂活性下降，最终导致催化剂失活。 1.3、说明催化剂为什么不能改变平衡反应的平衡位置？ 对于给定的反应，在已知条件下，其催化和非催化过程的-△G r值是相同的，即Kf值是相同的，所以平衡位置没有改变。 另一种答案：化学平衡是由热力学决定的，?G = ? RT ln k p ，其中kp 为反应的平衡常数，?G 是产物与反应物的标准自由焓之差，是状态函数，只决定于过程的始终态，而与过程无关。催化剂的存在不影响?G 值，它只能加速达到平衡所需的时间，而不能移动平衡点。 1.4、具有加氢功能的催化剂往往对脱氢反应也有活性。试给予解释。、具有加氢功能的催化剂往往对脱氢反应也有活性。试给予解释。根据Kf= ,催化剂可以以相同的比例加速正、逆反应的速率常数。因此，对于可逆反应，能够催化正方向反应的催化剂，就应该能催化逆方向反应。 2.1、通常固体催化剂有哪几个部分组成的？通常估计催化剂由活性组分、载体和助催化剂三个部分组成。 （1）载体：载体是催化剂活性组分的分散剂、黏合物或支撑体，是负载活性组分的骨架。（2）助催化剂：本身没有活性或者活性很小，但加入到催化剂中后，可以改变催化剂的化学组成、化学结构、离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构、孔结构、分散状态、机械强度等，从而提高催化剂的活性、选择性、稳定性和寿命。 2.2、在甲烷催化氧化偶联反应研究中，如果反应物进料为甲烷和氧气，反应产物经气相色谱分析结果mol % 、在甲烷催化氧化偶联反应研究中，如果反应物进料为甲烷和氧气，反应产物经气相色谱分析结果组成如下：组成如下：CH4 20%、C2H4 30%、C2H6 20% 、CO2 20% 、CO 10% 。不考虑反应过程中的积碳问、、试计算（）甲烷的转化率；（2）题。试计算（1）甲烷的转化率；）乙烯的选择性。（乙烯的选择性。解：设产物以100mol计（1）x（转化率）= 30 × 2 + 20 ×2 + 20 × 1 + 10 ×1 ×100% = 88.67% 20 ×1 + 30 ×2 + 20 ×2 + 20 ×1 + 10 ×1 30 ×2 （2）s（选择性）= ×100% = 46.15% 30 ×2 + 20 ×2 + 20 × 1 + 10 × 1 2.3、试说明催化剂稳定性与寿命的区别与联系。、试说明催化剂稳定性与寿命的区别与联系。稳定性：是指催化剂的活性和选择性随时间变化的情况。寿命：是指在工业生产条件下，催化剂的活性能够达到装置生产能力和原料消耗定额的允许使用时间。区别：前者指的是变化情况，后者指的是时间长短。联系：催化剂的稳定性直接影响了其寿命，稳定性好的催化剂的寿命长，稳定性不好的则短。 3.1、多相催化反应通常包括哪个连续的步骤？、多相催化反应通常包括哪个连续的步骤？（1）反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散；（2）反应物分子在催化剂内表面上吸附；（3）吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行化学反应；（4）反应产物自催化剂内表面脱附；（5）反应产物在孔内扩散并扩散到反应气流

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1.1、论述催化剂是如何加速反应速率的？催化剂可使化学反应物在不改变的情况下，经由只需较少活化能的路径来进行化学反应。 因而加快了反应速率。 1.2、催化作用有哪些基本特征？ 1）催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应。 2）催化剂只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡的位置（平衡常数）。 3）催化剂对反应具有选择性。 4）实际上催化剂并不能无限期地使用，在长期受热和化学、物理作用下，会发生不可逆的变化，这将导致催化剂活性下降，最终导致催化剂失活。 1.3、说明催化剂为什么不能改变平衡反应的平衡位置？ 对于给定的反应，在已知条件下，其催化和非催化过程的-△ G r值是相同的，即Kf值是相同的，所以平衡位置没有改变。 另一种答案：化学平衡是由热力学决定的，?G = ? RT ln k p ，其中kp 为反应的平衡常 数，?G 是产物与反应物的标准自由焓之差，是状态函数，只决定于过程的始终态，而与过程无关。催化剂的存在不影响?G 值，它只能加速达到平衡所需的时间，而不能移动平衡点。 1.4、具有加氢功能的催化剂往往对脱氢反应也有活性。试给予解释。、具有加氢功能的催 化剂往往对脱氢反应也有活性。试给予解释。根据Kf= , 催化剂可以以相同的比例加速正、逆反应的速率常数。因此，对于可逆反应，能够催化正方向反应的催化剂，就应该能催化 逆方向反应。 2.1、通常固体催化剂有哪几个部分组成的？通常估计催化剂由活性组分、载体和助催化剂三个部分组成。 （1）载体：载体是催化剂活性组分的分散剂、黏合物或支撑体，是负载活性组分的骨架。（2）助催化剂：本身没有活性或者活性很小，但加入到催化剂中后，可以改变催化剂的化学组成、化学结构、离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构、孔结构、分散状态、机械强度等，从而提高催化剂的活性、选择性、稳定性和寿命。 2.2、在甲烷催化氧化偶联反应研究中，如果反应物进料为甲烷和氧气，反应产物经气相色谱分析结果mol % 、在甲烷催化氧化偶联反应研究中，如果反应物进料为甲烷和氧气，反应产物经气相色谱分析结果组成如下：组成如下：CH4 20%、C2H4 30%、C2H6 20% 、CO2 20% 、CO 10% 。不考虑反应过程中的积碳问、、试计算（）甲烷的转化率；（2）题。试计算（1）甲烷的转化率；）乙烯的选择性。（乙烯的选择性。解：设产物以100mol 计（1）x（转化率）=30 X 2 + 20 X 2 + 20 X 1 + 10 X 1 X 100% =88.67% 20 X 1 + 30 X 2 + 20 X 2 + 20 X 1 + 10 X 1 30 X 2 （2）s （选择性）= X 100% = 46.15% 30 X 2 + 20 X 2 + 20 X 1 + 10 X 1 2.3、试说明催化剂稳定性与寿命的区别与联系。、试说明催化剂稳定性与寿命的区别与联系。稳定性：是指催化剂的活性和选择性随时间变化的情况。寿命：是指在工业生产条件下，催化剂的活性能够达到装置生产能力和原料消耗定额的允许使用时间。区别：前者指的是变化情况，后者指的是时间长短。联系：催化剂的稳定性直接影响了其寿命，稳定性好的催化剂的寿命长，稳定性不好的则短。 3.1、多相催化反应通常包括哪个连续的步骤？、多相催化反应通常包括哪个连续的步骤？ （ 1 ）反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散；（2）反应物分子在催化剂内表面 上吸附；（3）吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行化学反 应；（4）反应产物自催化剂内表面脱附；（5）反应产物在孔内扩散并扩散到反应气流 中去。 3.2、试比较物理吸附与化学吸附。、试比较物理吸附与化学吸附。物理吸附是借助分子 间力，吸附力弱，吸附热小（8-20kJ/mol ），且是可逆的，无选择性，分子量越大物理吸附越容易发生。化学吸附化学吸附是借助于化学键力，遵从化学热力学和化学动力学的传统定律，具有选

工业催化试卷及答案

一、单项选择题（每小题1 分，共10 分） 1．为催化剂提供有效的表面和适宜孔结构的是（） A．活性组分B．载体 C．助剂D．助催化剂 2．BET等温式属于五种吸附等温线中的类型（） A．I B．II C．III D．IV 3．能给出质子的称为（） A．B酸B．B碱 C．L酸D．L碱 4．工业上氧化乙烯制环氧乙烷的催化剂是（） A．Cu/γ-Al2O3B．Ag/α-Al2O3 C．Ag/γ-Al2O3D．Ni/γ-Al2O3 5．所有金属催化剂几乎都是过渡金属，主要是因为它们______（）A．易失去电子B．易得到电子 C．易强烈吸附反应物D．有着d电子结构6．X型分子筛最大孔径约为（） A．0.4nm B．0.6nm C．0.7nm D．0.8nm 7．金属在载体上的细微程度用（） A．分散度表示B．单层分布表示 C．粒度表示D．比表面表示8．Ziegler-Natta催化属于（） A．酸催化B．金属催化 C．金属氧化物催化D．络合催化 9．下面属于n型半导体的是（） A．ZnO B．NiO C．Cu2O D．CuO 10．将燃料的化学能转化为电能的电化学装置称为（） A．燃料电池B．蓄电池 C．发电机D．燃烧反应器 二、填空题（每空1 分，共10 分） 11．一种良好的工业实用催化剂，应该具有三方面的要求，即活性、选择性和稳定性。12．能给出电子对的固体称为L碱。 13．对固体表面酸的描述包括酸的类型、酸强度和酸量。 14．吸附的逆过程称为脱附。 15．在分子筛结构中，相邻的四面体由氧桥联结成环。 16．研究金属化学键的理论有能带理论、价键理论和配位场理论。 17．Cu的加入使Ni的d带空穴变少。 18．金属氧化物催化剂中直接承担氧化功能的是晶格氧。

2017安徽中考化学试卷及答案

2017安徽中考化学卷及答案 注意事项： 1.化学试卷共三大题16小题，满分60分，化学与物理的笔试时间共120分钟。 2.试卷包括“答题卷”和“试题卷”两部分，试题卷共四页，答题卷共两页。 3.请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题是无效的。 4.考试结束后请将“答题卷”和“试题卷一并交回”。 可能使用相对原子质量: H-1 He-4 O-16 Na-23 C1-35.5 K-39 一、本大题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题的四个选项中有一个符合题意。 1. 化学在生产生活中应用广泛，下列过程属于化学变化的是（） A.海水晒盐 B.活性炭净水 C.煤制煤气 D.干冰降雨 2. “珍惜资源，保护环境”是每位公民应尽的义务，下列相关做法错误的是（） A.我国稀土储量世界第一，可以任意开发利用 B.研发秸秆综合利用技术，避免因直接焚烧造成大气污染 C.利用二氧化碳捕捉技术，减少我国二氧化碳引起的“温室效应” D.改造城市排水管网，实现雨水和生活用水的分流与处理 3. 在最新公布中文名称的元素，该元素相关信息如图所示。下列有说法正确的是（） A. 元素符号为uUO B. 原子序数为118 C. 原子的质数为176 D. 相对原子质量为294g 4. 下列实验装置或操作正确的是（） A.加热液体 B.加入固体 C.检查气密性D、收集氧气

5. 生活习惯直接影响人体健康，小明同学一家人的下列饮食习惯科学合理的（） A.小明长期偏食“洋快餐” B.奶不忍浪费，即使食物霉变仍然用 C.妈为了保持身材，只吃蔬菜和水果 D.爸享受运动，大量出汗后常饮用含无机盐的饮料 6. 建立模型是学习化的重要方法，下列有些正确（） 7. 据报道，我国科学家发现一种氦钠化合物(化学式为Na2He)。下列说法正确的是（） A. Na2He中Na为+1 价，He 为-1价 B. Na2He中Na、He元素质量比为2:1 C. Na2He中既含金属元素，又含非金属元素 D.稀有气体很稳定，不与任何物质发生反应 8. 科学家发现，利用催化剂可有效消除室内装修材料释放的甲醛，其反应微观示意图如下。下列有关该反 应的说法正确是（） A.属于置换反应 B.可解决甲醛带来的室内空气污染问题 C.其中甲醛属于氧化物 D.化学方程式为：HCO+O2= CO2+H2O

工业催化试卷及答案

班级 学 号 姓 名 装 订 纸一、单项选择题（每小题 1 分，共 10 分） 1．为催化剂提供有效的表面和适宜孔结构的是（ ） A ．活性组分 B ．载体 C ．助剂 D ．助催化剂 2．BET 等温式属于五种吸附等温线中的类型（ ） A ．I B ．II C ．III D ．IV 3．能给出质子的称为（ ） A ．B 酸 B ．B 碱 C ．L 酸 D ．L 碱 4．工业上氧化乙烯制环氧乙烷的催化剂是（ ） A ．Cu/γ-Al 2O 3 B ．Ag/α-Al 2O 3 C ．Ag/γ-Al 2O 3 D ．Ni/γ-Al 2O 3 5．所有金属催化剂几乎都是过渡金属，主要是因为它们______（ ） A ．易失去电子 B ．易得到电子 C ．易强烈吸附反应物 D ．有着d 电子结构 6．X 型分子筛最大孔径约为（ ） A ．0.4nm B ．0.6nm C ．0.7nm D ．0.8nm 7．金属在载体上的细微程度用（ ） A ．分散度表示 B ．单层分布表示 C ．粒度表示 D ．比表面表示 8．Ziegler-Natta 催化属于（ ） A ．酸催化 B ．金属催化 C ．金属氧化物催化 D ．络合催化 9．下面属于n 型半导体的是（ ） A ．ZnO B ．NiO C ．Cu 2O D ．CuO 10．将燃料的化学能转化为电能的电化学装置称为（ ） A ．燃料电池 B ．蓄电池 C ．发电机 D ．燃烧反应器 二、填空题（每空 1 分，共 10 分） 11．一种良好的工业实用催化剂，应该具有三方面的要求，即活性、选择性和稳定性。 12．能给出电子对的固体称为L 碱。 13．对固体表面酸的描述包括酸的类型、酸强度和酸量。 14．吸附的逆过程称为 脱附 。 15．在分子筛结构中，相邻的四面体由氧桥 联结成环。 16．研究金属化学键的理论有 能带理论 、价键理论和配位场理论。 17．Cu 的加入使Ni 的d 带空穴 变少 。 18．金属氧化物催化剂中直接承担氧化功能的是 晶格氧 。 19．三效催化剂中Pt 能有效的促进 一氧化碳 和HC 的催化氧化。 20．催化剂的活性随时间的变化分为成熟期、稳定期和 衰老期 。 三、判断改错，在题后的括号内，正确的打“√”，错误的打“×”并 改正。（每小题 2 分，共 10 分） 21．对于工业催化剂来说,活性越高越好。 (f) 22．有机物的乙酰化要用L 酸位催化。（ t ） 23．X 型和Y 型分子筛的结构是一样的。（ f ） 24．择形催化是分子筛的主要特征。（ t ） 25．金属的禁带宽度很大。 （ f ） （ ） 四、名词解释（每小题 4 分，共 20 分） 26．催化剂 凡能加速化学反应趋向平衡，而在反应前后其化学组成和数量不发生变化的物质。

工业催化复习题及答案

1、论述催化剂是如何加速反应速率的？ 催化剂可以改变反应路线，降低反应的活化能，使反应 物分子中活化能的百分数增大，反应数率加快 2、催化作用有哪些基本特征？ 1）催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应。 2）催化剂只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡的位置（平衡常数）。 3）催化剂对反应具有选择性。 4）催化剂的寿命 3、说明催化剂为什么不能改变平衡反应的平衡位置？ 化学平衡是由热力学决定的，DGO=RTInKp其中KP为反应的平衡常数，DGC是产物与反应物的标准自由焓之差，是状态函数，只决定于过程的始终态，而与过程无关，催化剂的存在不影响DGO直，它只能加快达到平衡所需的时间，而不能移动平衡点 4、具有加氢功能的催化剂往往对脱氢反应也有活性。试给予解释。 根据Kf=K1/K2，催化剂可以以相同的比例加速正、逆反应速率常数。因此，对于可逆反应，能够催化正方向反应的催化剂，就应该能催化逆方向反应。 5、通常固体催化剂有哪几个部分组成的？ 活性组分、助催化剂、载体 6、试说明催化剂稳定性与寿命的区别与联系。 稳定性：是指催化剂的活性和选择性随时间变化的情况。寿命：是指在工业生产条件下，催化剂的活性能够达到装置生产能力和原料消耗定额的允许使用时间。区别：前者指的是变化情况，后者指的是时间长短。联系：催化剂的稳 定性直接影响了其寿命，稳定性好的催化剂的寿命长，稳定性不好的则短。 7、多相催化反应通常包括哪个连续的步骤？ （1）反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散；（2）反应物分子在催化剂内表面上吸附；（3）吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行化学反应；（4）反应产物自催化剂内表面脱附；（5）反应产物在孔内扩散并扩散到反应气流中去。 &试比较物理吸附与化学吸附。 物理吸附是借助分子间力，吸附力弱，吸附热小 （8-20kJ/mol ），且是可逆的，无选择性，分子量越大物理吸附越容易发生。化学吸附化学吸附是借助于化学键力，遵从化学热力学和化学动力学的传统定律，具有选择性特征， 化学吸附吸附热大（40-800kJ/mol ），一般是不可逆的，尤其是饱和烃分子的解离吸附。 9、固体表面发生化学吸附的原因是什么？ 发生化学吸附的原因，是由于位于固体表面的原子具有自由价，这些原子的配位数小于固体内原子的配位数，使得 每个表面原子受到一种内向的净作用力，将扩散到其附近的气体分子吸附形成化学键 10、金属表面上甲烷和氢分子的吸附，只能形成解离型化学吸附，为什么？ 因为分子氢、烃分子在吸附之前先必须解离，因为很多这类分子不能直接与金属的“表面自由价”成键，必须先自 身解离，成为有自由价的基团，所以只能形成解离理化学吸附。 11、如何判断一个催化反应是存在内、外扩散的控制？如果 反应物流量的改变对反应物的转化率影响较大，则 存在外扩散控制；如果催化剂的粒径大小的改变对转化率的影响较大，则存在内扩散控制。 12、试叙述固体表面酸中心类型测定方法、以吡啶作吸附质的IR谱法（1）L酸的红外光谱特征峰：1450cm-1、 1490cm-1禾口1610cm-1 （2 ）B酸的红外光谱特征峰： 1540cm-1 13、试叙述固体酸强度测定方法。 （1）胺滴定法：选用一种适合的pKa指示剂（碱），吸附于固体酸表面上，它的颜色将给出该酸的强度（2）气态碱吸附法：当气态碱分子吸附在固体酸位中心时，强酸位吸附的碱比弱酸位吸附的更牢固，使其脱附也更苦难。当升 温排气脱附时，弱吸附的碱将首先排出，故依据不同温度下排出（脱附）的碱量，可以给出酸强度和酸量。 14、请简要叙述沸石结构的三个层次 第一个结构层次：硅氧四面体和铝氧四面体第二个结构层次：由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥联结成的环第三个结构层次：氧环通过氧桥相互联结，形成具有三维空间的多面体 15、3A、4A和5A分子筛都是型分子筛吗？它们的孔径大小分别为多少？其结构中的阳离子分别是什么？ 是。3A：0.3nm 钾离子；4A 0.4nm 钠离子；5A：0.5nm 钙离子。 16、X型和Y型分子筛的结构一样吗？它们的区别在哪里？其硅铝比分别是多少？ 不一样。区别在于硅铝比不同。X型Si/Al为1-1.5 ；Y型Si/Al 为1.5-3.0。 17、简述分子筛的主要四种催化作用、（1 ）酸催化；（2）择形催化；（3）双功能催化；（4）催化氧化 18、分子筛择形催化有哪四种不同形式、（1）反应物 的择形催化；（2）产物的择形催化；（3）过渡状态限制 的择形催化；（4）分子交通控制的择形催化 19、什么类型的分子筛具有催化氧化性能 TS-1分子筛；ZSM-5分子筛 20、依形态结构划分，金属催化剂分别有哪五种类型？ 1 ）块状金属催化剂；2）分散或负载型金属催化剂；3） 合金催化剂；4 ）金属互化物催化剂；5）金属簇状物催化剂 21、简述金属催化剂可以发生的四种反应类型。 1）加氢反应；2）氧化反应；3）重整反应；4 ）氢醛化反 应 22、什么是d带空穴？它与金属催化剂的化学吸附和催化性能之间的关系式什么？ 金属的d带中某些能级未被充满，可看作d带中的空穴，称为“ d带空穴”。有d带空穴，就能与被吸附的气体分子形成化学吸附键，生成表面中间物种，具有催化性能。d带空穴愈多，末配对的d电子愈多，对反应分子的化学吸附也愈强。催化剂的作用在于加速反应物之间的电子转移，这就要求催化剂既具有接受电子的能力，又有给出电子 的能力。过渡金属的d空穴正是具有这种特性，然而对一定的反应，要求催化剂具有一定的d空穴，而不是愈多愈好 23、什么是d特性百分数？它与金属催化剂的化学吸附和催化活性有什么关系。 d特性百分数（d% :杂化轨道中d原子轨道所占的百分数。d%越大化学吸附能力越强。但从活化分子的能量因素考虑，要求化学吸附既不太强，也不要太弱。吸附太强导致不可逆吸附，吸附太弱则不足以活化反应分子，所以要求d%有一定范围 24、为什么金属催剂都是过渡金属？ 金属催化剂主要是过渡金属，特别是VIII族金属。这 与金属的结构、表面化学键有关；过渡金属是很好的加氢、脱氢催化剂，H2很容易在金属表面吸附，吸附反应不会进行到催化剂的体相；一般金属在反应条件下很容易被氧化到体相，不能作为氧化反应催化剂，但贵金属（Pd,Pt, Ag, Au等）能抗拒氧化，可作为氧化反应催化剂 25、什么是几何对应理论？ 要求催化剂原子和反应物分子结构在几何尺寸上接近的理论称之为几何对应理论， 26、金属催化剂为什么大多数制备成负载型催化剂？ 因为金属催化剂尤其是贵金属，价格昂贵，将其分散成微小的颗粒附着在高表面积和大孔隙的的载体上，可以节省 用量，增加金属原子暴露于表面的机会。 27、请说明双金属催化剂的主要类型和用途。 第一类，第VIII族和IB族元素组成的双金属系，如Ni-Cu，Pd-Au等合金；主要用于烃的氢解，加氢和脱氢等 反应；第二类，两种IB族元素组成的，如Ag-Au, Cu-Au等合金，用于改善部分氧化反应的选择性；第三类，两种VIII 族元素组成的，如Pt-Ir, Pt-Fe 等合金，用于增加催化剂 活性的稳定性。重整催化剂Pt-Ir 较之Pt的稳定性大大提高，原因：Pt-Ir 形成合金减少表面烧结；Ir有强的氢解活性，抑制了表面积炭的生成。 28、金属硫化物催化剂的基本用途是什么？ 金属硫化物催化剂，如Mo W Ni、Co Fe等的金属硫化物具有加氢、异构、氢解等催化活性，用于油品的加氢精