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工业催化学科硕士培养方向和课程体系的研究

一、项目完成情况

本项目是在调研国内高校工业催化硕士培养方向的内容和形成原因、硕士课程体系的内容和形成原因的基础上形成我校具有特色的工业催化学科硕士培养方向和课程体系的建议稿。

本项目按照计划如期开展，目前已基本上完成项目的研究内容，取得的进展如下：

通过调研，我国高校工业催化专业硕士培养方向的确定主要有以下方面，一是时代性，如纳米催化剂研究方向，绿色化学与催化，非晶态合金材料、膜催化技术等；二是人员性，精细化学品的催化合成、采用最先进技术开发和研究新型纳米复合光催化剂，变压吸附技术及吸附剂的研究，新型原子簇化合物的设计及应用，催化色谱等；三是应用面，如精细化学品的催化合成、石油化工新型催化剂、有机与精细化工催化、环境催化等。四是内涵性，如催化剂和催化过程，催化反应工程与新催化过程开发、固体催化剂工程、催化新材料与新技术等。

根据培养方向，国内高校制定的课程体系基本上是由催化基础理论课程、催化反应过程课程、催化剂制备与生产、催化剂表征、应用领域课程构成。具体的偏重与学校的办学方向和领域有关。如理科类学校注重的方面为理论多一些，如不对称催化合成、量子化学、固体电子结构、固体材料化学等；工科院校注重应用的课程多一些，如催化反应过程案例分析、化工过程分析与模拟、石油化工催化过程等。

我校是石油特色鲜明的高校，在石油加工和化工领域的课程较多，应用面明确。为此，我校工业催化硕士培养方向以工业催化的内涵为主进行设置专业方向，

如催化剂工程、催化新材料与新催化剂、催化反应工程等。在课程体系上以反应--催化--工程--生产为知识体系构成课程链。

反应知识体系：催化反应工程、传递原理、石油化学、高分子化学。

催化知识体系：催化化学、固体表面化学、分子催化与表面反应动力学、分子筛化学等。

工程知识体系：催化反应与过程模拟、石油加工工程、精细化工、计算机在线测控原理与应用等。

生产知识体系：催化剂设计与制备、固体催化剂表征技术等。

通过一年多来的工作，基本上完成了项目的研究内容和工作，形成了有一定特色的工业催化学科硕士培养方向和课程体系建议稿。

二、项目总结

催化反应技术是化学品、燃料、材料、医学、食品等生产和环境保护的支柱科学技术之一。20世纪以来，催化技术的进步成为化工过程开发的动力和工业技术进步的标志，对人类文明进步和生活质量提高作出了巨大贡献。如20世纪初的合成氨，中期的石油炼制、烯烃聚合、石油化工，后期的医药和精细化学品合成及汽车尾气净化等，均形成巨大产业并改变了人类生活方式。近年来结合酶分子修饰和基因工程技术，具有新功能特征的生物酶催化剂不断出现，推动了生物工程的发展。在化学工业和能源工业中，催化技术支持的产值已经占80%以上。这表明工业催化已成为社会生产力发展不可缺少的科学技术，是现代化学工业的基石，对于国民经济、环境和公众健康起着基础性的作用。工业催化是以近代化学和物理为基础，并与过程工业及材料、能源、环境、食品、生物等领域密切联系的理工结合学科；也是一门应用性前沿学科，涉及到多学科交叉的新知识，新方

法，如光催化，电催化，环境催化，能源催化等。

21世纪，催化将是推动化学工业、石油炼制工业进步的核心技术，其在新材料、生物技术、环境保护等高新技术领域也面临着重大的发展机遇。我校工业催化学科于1998年获得硕士学位、博士学位授予权，并于2008年获得国家重点学科（培育学科），同年获批为北京市重点学科。我校工业催化学科从1998年制定首份硕士培养方案以来，经历了两次修订。每次修订都存在一个共性的问题，研究生培养方向根据什么确定，如何构建符合教育规律的课程体系。

目前，我们制定的培养方案中虽然考虑了行业的需求、工业催化学科的特点以及开出课程的能力，也是经过工业催化学科全体教师的讨论形成的，但还是感觉有不当的地方。这与掌握国内高校工业催化学科培养方向和课程体系制定的方法和原则的程度有关。为此，我们对国内高校有关工业催化学科的培养方向和课程体系进行了调研，并在此基础上形成使之符合国家、行业发展的要求，符合内在的教育规律的我校培养方案，为新一轮修订工业催化学科培养方案奠定基础。

2.1、培养方向

表1列出了我们调研的一些高校和研究单位关于工业催化学科硕士研究生培养方向。

表1、一些高校和研究机构有关工业催化硕士研究生培养方向

表1初看起来，我国各高校对工业催化硕士研究生培养方向的制定没有规律可言，有地高校只有1~2个方向，如南京理工大学、扬州大学、湖南师范大学、汕头大学等，有的高校研究方法向高达十几项之多，如浙江工业大学，2007年北京化工大学制定的研究方向也高达10项，但一般高校为5~7项。但仔细分析表1中高校所列工业催化研究方向的内容，可以发现有以下特点：

1、时代性

如上世纪80年代开展的非晶态金属研究，90年代开始的纳米技术、膜技术、绿色化学等，在高校研究生工业催化学科的培养方向也有体现，如大连理工大学、南京工业大学、辽宁科技大学、浙江工业大学等高校的纳米催化剂研究方向；郑州大学、辽宁科技大学、辽宁石油化工大学、汕头大学等高校的绿色化学与催化；辽宁石油化工大学的非晶态合金材料；天津大学、南京工业大学等高校的膜催化技术；

2、人员性

高校所设置的研究方向与从事这方面研究工作的教师有关，一般是具体的研究方法，可以说是俗称的“以人定岗”，如浙江工业大学在2007年所设的研究方向有6个，分别是1无机化工催化，2 精细化工催化，3 环境催化，4 能源与资源催化，5 催化新材料与新技术，6 石油化工催化；而到了2011年研究方向高达14个（如表所示）。

实际上一些特向性的研究方向显然是与人员有关，如精细化学品的催化合成、采用最先进技术开发和研究新型纳米复合光催化剂，变压吸附技术及吸附剂的研究，新型原子簇化合物的设计及应用，催化色谱等。

3、应用面

多数高校设定的研究方向是按照催化剂工业应用的领域设置研究方向，如天然气化工、低碳烃综合利用、石油化工新催化过程、航天催化剂及新材料、精细化工催化、生物质催化转化、石油化工新型催化剂、有机与精细化工催化、环境催化、化肥催化剂、光催化、新型能源催化等等。

4、内涵性

根据工业催化研究的内容设置研究方向，如催化剂和催化过程，催化反应工程与新催化过程开发、固体催化剂工程、催化新材料与新技术等。这避免了研究方向“按人设岗”，“时过境迁”等一些弊端。我校2009年对工业催化硕士研究生培养计划的修订就是按照这一思路进行的。

从高校所设定的研究方向的4个规律可以看出，工业催化研究方向的设定应该按照内涵和应用领域来设置，这更能符合教育规律的发展，也更能使培养的学生其基础知识更为广泛，满足国家发展的需求。

2.2、课程体系

根据培养方向，国内高校制定的课程体系如表2所示。

表2、一些高校工业催化学科研究生课程体系

从表2可以明显看出工业催化学科研究生培养的课程在各个高校中是不同的，但基本上可以归纳为催化基础理论和表征课程、催化反应过程课程、催化剂制备与生产、应用领域课程构成。具体的偏重与学校的办学方向和领域有关。如西北大学是以有机应用领域为其特点，而设置相应的课程；南京工业大学是以材料学为特点设置相关的领域课；郑州大学是以精细化工以及合成为主要方向设置领域课。再比如理科类学校注重的方面为理论多一些，如不对称催化合成、量子化学、固体电子结构、固体材料化学等；工科院校注重应用的课程多一些，如催化反应过程案例分析、化工过程分析与模拟、石油化工催化过程等。

我校是石油特色鲜明的高校，在石油加工和化工领域的课程较多，应用面明确。为此，我校工业催化硕士培养方向以工业催化的内涵为主进行设置专业方向，如催化剂工程、催化新材料与新催化剂、催化反应工程等。在课程体系上以反应--催化--工程--生产—领域为知识体系构成课程链。

反应知识体系：催化反应工程、传递原理、石油化学、高分子化学。

催化知识体系：催化化学、固体表面化学、分子催化与表面反应动力学、分子筛化学等。

工程知识体系：催化反应与过程模拟、石油加工工程、精细化工、计算机在

线测控原理与应用等。

生产知识体系：催化剂设计与制备、固体催化剂表征技术等。

领域知识体系：有关石油加工、石油化工、材料、能源等其他专业开设的课程。

2.3、工业催化学科研究生培养方案建议稿

中国石油大学（北京）

硕士研究生培养方案建议稿

一级学科代码0817

一级学科名称化学工程与技术

二级学科代码081705

二级学科名称工业催化

中国石油大学（北京）研究生院

2011年 11月

一、学科简介

催化是现代化学工业的基石，对于国民经济、环境和公众健康起着基础性的作用。21世纪，催化仍然将是推动化学工业、石油炼制工业技术进步的核心技术，其在新材料、生物技术、环境保护等高新技术领域也面临着重大的发展机遇。

我校工业催化学科于1998年获得硕士学位、博士学位授予权。现有教授6人，其中国家973计划项目首席科学家1人，中国石油天然气集团公司催化领域首席专家1人，博士生导师3人，副教授6名，具有博士学位的教师10余人。本学科依托石油大学中国石油天然气集团公司催化重点实验室，通过“九五”、“十五”两期“211”工程的重点建设，建有催化材料与催化剂制备、催化材料与催化剂表征与评价、催化工艺与工程小试及中试等三个研究平台，已初步成为我国石油天然气加工领域催化核心技术的研究开发基地、决策支持系统、高层次科技人才的培养基地和学术交流中心。本学科以促进我国石油炼制和化工工业的技术进步为宗旨，着眼于石油天然气加工和石油化工领域的催化基础、应用基础和新技术的研究开发，设有催化材料、催化剂工程、催化反应工程、催化化学等四个研究方向。此外，本学科点积极探索建设国际化、开放式的人才培养与科学研究新模式，与加拿大University of British Columbia、University of Alberta、University of Calgary、National Research Council、Syncrude Canada，Ltd.，美国 Lehigh University，日本Hokaido University，澳大利亚昆士兰大学等一批在石油天然气加工领域具有广泛国际影响的世界知名大学、研究机构和公司建立了密切的合作与交流关系，与日本北海道大学成立了中国石油大学－北海道联合催化实验室，每年可招收联合培养的博士、硕士研究生1－2名。

本学科学术水平在国内和国际享有一定声誉，逐步成为国家，特别是石油石化、天然气化工行业培养工业催化专业人才的摇篮。为进一步提升我国石油炼制和石油化工技术的竞争力，我们热诚欢迎有志青年加盟我们的研究开发团队，报考本专业方向的硕士研究生。我们相信，本学科方向优越的科研环境，良好的学术氛围，加上你的勤奋和天资，一定能为我国催化科学和技术的繁荣和你绚丽的人生展现美好的未来。

二、培养目标

培养品德良好、治学严谨，基础扎实，知识面宽，具有较强事业心和献身精神的创新型、专业型人才.

掌握工业催化学科的催化化学基础理论、催化剂设计与开发、催化反应过程等科学的专门知识，具有独立进行催化科学研究和工业催化剂研制开发的工作能力。

熟练掌握一门外国语、计算机技术和先进的实验科学技术；能胜任高校、科研院所、企业等部门的教学、科研、工程技术开发和管理工作。

三、培养方向

1.催化化学

2.催化新材料与新技术

3.催化剂工程

4.催化反应工程

四、学习年限及应修学分

1．学习年限

全日制一般为3年；非全日制一般不超过4年。

2．应修学分

总学分不低于30 学分，其中必修课不低于15学分。

五、课程设置

注：校内其他专业研究生必修课与选修课均可作为本专业研究生的选修

六、文献综述及开题报告

每位硕士研究生在论文开题之前，必须阅读至少30篇与所从事的研究工作相关的文献，其中外文文献的数量不得少于15篇，写出文献综述报告。文献综述报告在开题报告过程中由开题报告评审小组评审。

文献综述与开题报告一般在第三学期十一月完成，硕士研究生写出文献综述与开题报告，同时结合文献阅读完成专业外语学习、翻译两篇以上（含二篇）外文科技资料、译成中文，要求理解正确、文字通顺；做科技、生产调研工作的学生应写出调研报告。开题报告采用学生答辩的方式，开题报告应该包括论文选题的背景意义和依据、国内外相关研究的现状与发展趋势、论文的研究目标与内容、拟采取的技术路径和可行性分析、预计关键技术和难点、论文详细研究进度和主要参考文献等。文献综述与开题报告由导师根据情况写出评语，开题报告完成后，记1学分。开题报告未通过的，限3个月内重新开题，重新开题仍不通过者终止培养。

七、学术活动

硕士研究生在学期间要求选听8讲以上学术报告。

学术活动由导师负责考核，考核通过后，将考核材料交所在学院研究生秘书，记载成绩。

学术活动在研究生学位论文答辩前完成。

八、学位论文答辩

硕士研究生学位论文答辩的具体要求执行《中国石油大学（北京）学位授予暂行实施细则》。

九、终止培养

硕士研究生终止培养执行《中国石油大学（北京）关于硕士研究生培养工作的基本规定》（文件制定中）。

工业催化答案完整版

工业催化答案完整版标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

第一章催化剂基本知识1、名词解释（1）活性：催化剂使原料转化的速率，工业生产上常以每单位容积(或质量)催化剂在单位时间内转化原料反应物的数量来表示，如每立方米催化剂在每小时内能使原料转化的千克数。（2）选择性：目的产物在总产物中的比例，实质上是反应系统中目的反应与副反应间反应速度竞争的表现。（3）寿命：指催化剂的有效使用期限。（4）均相催化反应：催化剂与反应物同处于一均匀物相中的催化作用。（5）氧化还原型机理的催化反应：催化剂与反应物分子间发生单个电子的转移，从而形成活性物种。（6）络合催化机理的反应：反应物分子与催化剂间配位作用而使反应物分子活化。（7）（额外补充）什么是络合催化剂答：一般是过渡金属络合物、过渡金属有机化合物。（8）反应途径：反应物发生化学反应生成产物的路径。（9）催化循环：催化剂参与了反应过程，但经历了几个反应组成的循环过程后，催化剂又恢复到初始态，反应物变成产物，此循环过程为催化循环。

（10）线速度：反应气体在反应条件下，通过催化床层自由体积的的速率。（11）空白试验：在反应条件下，不填充催化床，通入原料气，检查有无壁效应，是否存在非催化反应。（12）催化剂颗粒的等价直径：催化剂颗粒是不规则的，如果把催化剂颗粒等效成球体，那么该球体的直径就是等价直径。（13）接触时间：在反应条件下的反应气体，通过催化剂层中的自由空间所需要的时间。（14）初级离子：内部具有紧密结构的原始粒子。（15）次级粒子：初级粒子以较弱的附着力聚集而成-----造成固体催化剂的细孔。 2.叙述催化作用的基本特征，并说明催化剂参加反应后为什么会改变反应速度 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。催化剂之所以能够加速化学反应趋于热力学平衡点，是由于它为反应物分子提供了一条轻易进行的反应途径。 3.从反应途径说明什么是催化循环

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

(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）

工业催化期末复习题完整版

工业催化期末复习题标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

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。

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，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，只决定于过程的始终态，而与过程无关，催化剂的存在不影响DG0值，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。 8、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 和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，用于油品的加氢精制；加氢脱硫(HDS)、加氢脱氮(HDN)、加氢脱金属(HDM)等过

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，

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

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第一章催化剂基本知识 1、名词解释（1）活性:催化剂使原料转化得速率,工业生产上常以每单位容积(或质量)催化剂在单位时间内转化原料反应物得数量来表示,如每立方米催化剂在每小时内能使原料转化得千克数。（2）选择性:目得产物在总产物中得比例,实质上就是反应系统中目得反应与副反应间反应速度竞争得表现。（3）寿命:指催化剂得有效使用期限。（4）均相催化反应:催化剂与反应物同处于一均匀物相中得催化作用。（5）氧化还原型机理得催化反应:催化剂与反应物分子间发生单个电子得转移,从而形成活性物种。（6）络合催化机理得反应:反应物分子与催化剂间配位作用而使反应物分子活化。（7）(额外补充)什么就是络合催化剂？答:一般就是过渡金属络合物、过渡金属有机化合物。（8）反应途径:反应物发生化学反应生成产物得路径。（9）催化循环:催化剂参与了反应过程,但经历了几个反应组成得循环过程后,催化剂又恢复到初始态,反应物变成产物,此循环过程为催化循环。（10）线速度:反应气体在反应条件下,通过催化床层自由体积得得速率。（11）空白试验:在反应条件下,不填充催化床,通入原料气,检查有无壁效应,就是否存在非催化反应。（12）催化剂颗粒得等价直径:催化剂颗粒就是不规则得,如果把催化剂颗粒等效成球体,那么该球体得直径就就是等价直径。（13）接触时间:在反应条件下得反应气体,通过催化剂层中得自由空间所需要得时间。（14）初级离子:内部具有紧密结构得原始粒子。（15）次级粒子:初级粒子以较弱得附着力聚集而成-----造成固体催化剂得细孔。 2.叙述催化作用得基本特征,并说明催化剂参加反应后为什么会改变反应速度？ ①催化剂只能加速热力学上可以进行得反应,而不能加速热力学上无法进行得反应。 ②催化剂只能加速反应趋于平衡,而不能改变平衡得位置(平衡常数)。 ③催化剂对反应具有选择性。 ④催化剂得寿命。催化剂之所以能够加速化学反应趋于热力学平衡点,就是由于它为反应物分子提供了一条轻易进行得反应途径。 3.从反应途径说明什么就是催化循环？催化剂就是一种化学物质,她借助于反应物间得相互作用而起催化作用,在完成催化得一次反应后,又恢复到原来得化学状态,因而能循环不断地起催化作用。催化剂暂时得介入反应,在反应物系得始态与终态间架起了新得通道,从

工业催化试卷及答案

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第一章催化剂基本知识1、名词解释（1）活性：催化剂使原料转化的速率，工业生产上常以每单位容积(或质量)催化剂在单位时间内转化原料反应物的数量来表示，如每立方米催化剂在每小时内能使原料转化的千克数。（2）选择性：目的产物在总产物中的比例，实质上是反应系统中目的反应与副反应间反应速度竞争的表现。（3）寿命：指催化剂的有效使用期限。（4）均相催化反应：催化剂与反应物同处于一均匀物相中的催化作用。（5）氧化还原型机理的催化反应：催化剂与反应物分子间发生单个电子的转移，从而形成活性物种。（6）络合催化机理的反应：反应物分子与催化剂间配位作用而使反应物分子活化。（7）（额外补充）什么是络合催化剂？答：一般是过渡金属络合物、过渡金属有机化合物。（8）反应途径：反应物发生化学反应生成产物的路径。（9）催化循环：催化剂参与了反应过程，但经历了几个反应组成的循环过程后，催化剂又恢复到初始态，反应物变成产物，此循环过程为催化循环。（10）线速度：反应气体在反应条件下，通过催化床层自由体积的的速率。（11）空白试验：在反应条件下，不填充催化床，通入原料气，检查有无壁效应，是否存在非催化反应。

（12）催化剂颗粒的等价直径：催化剂颗粒是不规则的，如果把催化剂颗粒等效成球体，那么该球体的直径就是等价直径。（13）接触时间：在反应条件下的反应气体，通过催化剂层中的自由空间所需要的时间。（14）初级离子：内部具有紧密结构的原始粒子。（15）次级粒子：初级粒子以较弱的附着力聚集而成-----造成固体催化剂的细孔。 2.叙述催化作用的基本特征，并说明催化剂参加反应后为什么会改变反应速度？ 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。催化剂之所以能够加速化学反应趋于热力学平衡点，是由于它为反应物分子提供了一条轻易进行的反应途径。 3.从反应途径说明什么是催化循环？催化剂是一种化学物质，他借助于反应物间的相互作用而起催化作用，在完成催化的一次反应后，又恢复到原来的化学状态，因而能循环不断地起催化作用。催化剂暂时的介入反应，在反应物系的始态和终态间架起了新的通道，从而改变了反应的某种不稳定的活性中间络合物，后者再继续反应生成产物和恢复成原来的催化剂。这样不断循环起作用。

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

《化学反应工程》试题及答案

《化学反应工程》试题一、填空题 1. 质量传递、热量传递、动量传递和化学反应称为三传一反. 2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为输入-输出=累积。 3. 着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =(n A0-n A )/n A0 。 4. 总反应级数不可能大于 3 。 5. 反应速率-r A =kC A C B 的单位为kmol/m 3·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kmol ·h 。 6. 反应速率-r A =kC A 的单位为kmol/kg ·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kg ·h 。 7. 反应速率2/1A A kC r =-的单位为mol/L ·s ，速率常数k 的因次为 (mol)1/2·L -1/2·s 。 8. 反应速率常数k 与温度T 的关系为2.1010000lg +-=T k ，其活化能为 83.14kJ/mol 。 9. 某反应在500K 时的反应速率常数k 是400K 时的103倍，则600K 时的反应速率常数k 时是 400K 时的 105 倍。 10. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10

倍，则该反应的活化能为（设浓度不变） 186.3kJ/mol 。 11. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2 SO δ等于 -0.5 。 12. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2H δ等于 –2/3 。 13. 反应N 2+3H 2==2NH 3中（2N r -）= 1/3 （2H r -）= 1/2 3NH r 14. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为C A0，转化率为x A ，当反应器体积增大到n 倍时，反应物A 的出口浓度为 C A0(1-x A )n ，转化率为 1-(1-x A )n 。 15. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为C A0，转化率为x A ，当反应器体积增大到n 倍时，反应物A 的出口浓度为 A A x n x )1(11-+-，转化率为A A x n nx )1(1-+。 16. 反应活化能E 越大，反应速率对温度越敏感。 17. 对于特定的活化能，温度越低温度对反应速率的影响越大。 18. 某平行反应主副产物分别为P 和S ，选择性

(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