工业催化复习
12级化学工程与工艺专业工业催化课程复习
重要知识点：
1.助催化剂是催化剂的辅助成分，按作用机理可分为结构型、电子型两类。
2.工业催化剂的活性变化一般可分为三个阶段，即成熟期、稳定期、衰老期。
3.外扩散速率的大小及其施加的影响，与液体的流速、催化剂颗粒粒径以及传递介质的密度、黏度有关。
4.研究金属化学键的理论方法有三种，能带理论、价键理论、配位场理论。
5.金属氧化物主要催化烃类的选择性氧化。其特点是：反应系放热的，有效的传热、传质十分重要，要考虑催化剂的飞温；有反应爆炸区存在，故在条件上有所谓燃料过剩型、空气过剩型两种。
6. 金属硫化物与金属氧化物有许多相似之处，它们大多数都是半导体类型的，具有氧化还原功能和酸碱功能。作为催化剂可以是单组分形式或复合硫化物形式。这类催化剂主要用于加氢精制过程。
7. 负载型可溶性络合物催化剂，系利用可溶性高分子为载体，可催化1-戊烯加氢反应。在应用时可利用其与生成物分子量之差，采用沉淀法、蒸气压法、薄膜过滤法等进行分离。
8.络合催化剂固载化技术的三种主要方式为：包藏在载体内部、分散在载体（基质）的表面、锚定在载体（基质）的表面。
9.生物催化剂是指生物反应过程中起催化作用的游离或固定化细胞和游离或固定化酶的总称。
10.离子交换法制得的催化剂分散度好、活性高，尤其适用于制备低含量、高利用率的贵金属催化剂。
11.结构型助催化剂的作用主要是提高活性组分的分散性和热稳定性。
12.评价催化剂不能单用时空产率作为活性指标，要同时测定催化剂的总表面积、活性表面积、孔径与孔径分布等。
13.外扩散速率的大小及其施加的影响，实际上仅根据气流线速和粒径就可以作出判断。
14.几乎所有的金属催化剂都是过渡金属，这与金属的结构、表面化学键有关。
15.金属复合膜催化剂的制备方法主要有物理气相沉积、化学气相沉积、电镀和化学镀等。
16. 常用的硫化剂为硫化氢和二硫化碳。
17. 双核络合物是指两个金属原子直接由金属-金属键连接或通过桥原子相连接的表面化合物。
18.汽车尾气净化采用的三效催化剂的构成主要由载体涂层和活性组分所组成。
19.不同物质抑制酶活性的机理可以分为失活作用、抑制作用、去激活作用。
20.对选择性氧化等连串型催化反应，降低内扩散的阻力是至关重要的，中间物的传递与扩散是导致选择性变化的重要因素。
21.目前在对固体超强碱催化剂的研究中，氧化物超强碱多侧重于增大表面积的方面，而分子筛超强碱多侧重于提高其碱度方面。
22.分子筛催化剂的择形催化共有下列反应物的择形催化、产物的择形催化、过渡状态限制的择形催化、分子交通控制的择形催化等不同形式。
23.MAO （甲基铝氧烷）是活化茂金属催化剂最有效的助催化剂，其结构为一种聚合度为n的低聚物，n一般为5~30 ，随合成条件变化。
24.工业上固体催化剂活性的表达方式有给定温度下完成原料的转化率、完成给定的转化率所需的温度、完成给定的转化率所需空速、给定条件下目的产物的时空收率。
25.工业催化剂选择的考虑顺序为选择性 > 寿命 > 活性 > 价格。
26.晶胞的代表性体现在以下两个方面：一是代表晶体的化学组成；二是代表晶体的对称性。
27.多相催化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。有属于传质过程，也有的属于化学动力学过程。
28.金属的d％愈大，成键轨道中占用原来的d轨道多，就有可能使d空穴减少。
29.天然气水蒸气重整是获得大量廉价氢的主要途径。重整气要求氢含量高，对CO的限制非常严格。因为燃料电池电极多是铂，很容易受CO毒化，失去催化活含量达90％以上，CO含量不超过2％。
性，一般要求H
2
30.沉淀法制催化剂有哪些后处理工序
31.反应物分子的电离势(I)和催化剂材料电子的逸出功(Φ)的相对大小，紧密
关联着反应物分子在催化剂表面的吸附态与化学键合情况。
32.膜与催化剂一般有4种组合形式：A)膜与催化剂两者分开在不同的工段；B)
催化剂装在膜反应器中;C)膜材料本身具有催化作用;D)膜是催化剂载体。
33.金属的特性会因为掺入其它金属形成合金而改变，它们对化学吸附的强度、
催化活性和选择性等效应，都会改变。
34.复合氧化物催化剂给出氧的能力，是衡量它是否能进行选择性氧化的关键
35.金属硫化物催化剂与氧化物催化剂类似，也有单组分和复合体系。主要用于
重油的加氢精制，加氢脱硫（HDS）、加氢脱氮（HDN）、加氢脱金属（HDM）等过程。
36.纳米催化剂的制备方法
答：制备纳米催化剂的常用方法有（1）溶胶- 凝胶法；（2）沉淀法；（3）浸
渍法；（4）微波合成法；（5）微乳液法；（6）离子交换法；（7）水解法；（8）
等离子体法；（9）惰性气体蒸发法
37.催化剂活性组分与载体之间的溢流现象及其意义34
答：溢流现象：是指固体催化剂表面的活性中心经吸附产生出一种离子的或自由基的活性物中，它们迁移到其他活性中心上的现象。
意义：溢流现象的发现和研究，增强了对负载型多相催化剂和催化反应过程的了解。
38.d带空穴与催化剂活性80
答：一种金属的d带空穴越多，表明其d能带中未被d电子占用的轨道或空轨
越多，磁化率越大；但也不是d带空穴越多其催化活性就越大，因为过多可能
造成吸附太强，不利于催化反应。
39.均相络合催化剂的固载方式111
答：（1）络合物包藏在载体内；（2）络合物固载在载体表面
40.生物催化反应的主要特征155
答：（1）催化效率极高：传统化工催化剂用量0.1-1%，酶用量10-4-10-3 %
（2）选择性极高（相对/绝对专一性）：一种酶只能催化一种底物，（绝对专一性）；一种酶能催化一类结构相似的底物，（相对专一性）
（3）催化条件极温和，常温、常压、PH=5-8（通常在7）
41.催化剂失活的原因及使活性再生的方法231
答：失活原因：（1）中毒；（2）积炭；（3）烧结、挥发与剥落
再生方法：（1）蒸汽处理；（2）空气处理；（3）通入氢气或不含毒物的还原性
气体；（4）用酸或碱溶液处理
42.酸性质与催化作用关系57
答：（1）大多数酸催化反应是在B酸位上进行的；（2）有些反应需L酸位(3)有
些反应需要强B酸作用下才能发生；（4）有些反应要求L酸位和B酸位在催化
剂表面邻近处共存时才进行。
43.非晶态合金催化剂制备方法86
答：（1）液体骤冷法；（2）化学还原法；（3）电化学制备法；（4）浸渍法
44.纳米催化剂的特点
答：（1）纳米催化剂具有独特的晶体结构及表面特性；（2）纳米催化剂具有比表面积大、表面活性高等特点，显示出许多传统催化剂无法比拟的优异特性；（3）纳米催化剂还表现出优良的电催化、磁催化等性能。
45.催化剂作用的定义28
答：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
46.载体的功能
答：、（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。
47.工业催化剂的要求
答：（1）活性高；（2）选择性好（3）在使用条件下稳定；（4）具有良好的热稳定性、机械稳定性和抗毒性能（5）价格低廉
48.络合催化102
答：是指催化剂在反应过程中对反应物起络合作用，并且使之在配位空间进行催化的过程。催化剂可以是溶解状态，也可以是固态；可以是普通化合物，也可以是络合物，包括均相络合催化和非均相络合催化。
49.为什么要进行催化剂的宏观物性测定？如何测定？253
答：催化剂的宏观物性是指由组成各粒子工粒子聚集体的大小、形状与孔隙结构所构成的表面积、孔体积、孔形状及孔大小分布的特点，以及与此有关的传递特性及机械强度等。这些性质不仅对降低催化剂装运过程中的损耗，满足各类反应器操作中流体力学因素的要求十分重要，而且直接影响催化反应的动力学过程。
测定方法：（1）表面积的测定方法有：吸附法（物理吸附、化学吸附）（2）孔结构测定方法：气体吸附法、压汞法（3）机械强度的测定方法：单颗粒压碎试验法、堆积压碎法（4）磨损强度的测定方法：研磨法
50.试举两例利用分子筛的离子交换特性制备催化剂的方法和说明
答：利用分子筛的离子交换特性
①制备高分散的负载型金属催化剂：将金属离子直接交换到分子筛上，再将交换上去的金属离子还原为金属。这比用一般浸渍法所得的分散度要高得多。
②制备性能优良的双功能催化剂：如，将Ni2+，Pt2+，Pd2+等交换到分子筛上并还原成为金属。这些金属将处于高度分散状态，可制备双功能催化剂。
51.催化剂设计要点
答：催化剂设计：根据合理的程序和方法有效地利用未系统化的法则、知识和经验，在时间上和经济上最有效的开发和制备新催化剂
1）要进行热力学分析，指明反应的可行性，最大平衡产率和所要求的最佳反应条件，催化剂的经济性和催化反应的经济性，环境保护等；
2）分析催化剂设计参数的四要素：活性、选择性、稳定性/寿命、再生性；
3）催化反应过程与催化剂化学性质有关；而传质传热则与物理性质有关，要兼而顾之
52.简述三效催化剂的组成及其催化原理。
答：三效催化剂的组成：载体，涂层，活性组分
动态污染源中三效催化剂对NOx的转化很困难。但在静态污染源，对NOx的选择性还原SCR确实很成功！
SCR
NOx催化分解——选择性催化还原法（SCR法）效率达99%
还原剂——NH3
反应6NO+4NH3——5N2+6H2O
6NO2+8NH3——7N2+12H2O
NH
3一般不与O
2
反应，但NOx完全还原后便可反应4NH3+5O2——4NO+6H2O
4NH3+3O2——2N2+6H2O
2NH3+2O2——N2O+3H2O
53.催化过程满足的4R原则是什么？
答：Reduction（减少）、reuse（再用）、recycling（再循环）、recovery（再回收）
54.简述E因子和原子经济的定义。
答：生产每千克产物所形成的废弃物量来衡量化工过程的“绿色特征”。此量表示为化工过程的E因子。
E因子＝千克废弃物／千克产物
原子经济性＝被利用原子的质量／反应中全部反应物分子的质量（％）
原子经济性是从原子水平上看化学反应，产率或收率是从传统宏观量上看反应。从绿色化学观点看，反应的原子经济性为100％就具有本质的合成精度而无副产废弃物。
55.简述TiO2作为光催化剂的催化原理。
答：TiO2催化原理—吸收光子能量后，价带上电子跃迁到导带上，原价带形成正空穴。跃迁电子和正空穴极不稳定，极易使周围物质氧化或还原。（紫外光照射）每个TiO2 粒子都是小型化学电池，表面有许多阳、阴极将电子、空穴传递给吸附于表面的分子、离子进行氧化还原反应。
阳极——传递空穴产生O2分子或羟基自由基（具有强氧化能力）
阴极——传递电子产生H2O2和超氧
56.采用什么方法可以获得大量廉价的氢气？氢气如何贮存？金属氢化物是如何贮氢的？
答：①生产--廉价电解水制氢②贮存——高压存储、液化存储（即危险又不经济——弃用）高容量金属氢化物材料（储氢材料）、纳米石墨纤维、特种活性炭、有机氢化物③金属氢化物贮氢方式：
（1）以燃料形式贮存——易于输送及使用
（2）以电化学能的形式贮存——利用阴极金属的电化学作用使其变成金属氢化物，再利用逆过程释放氢
（3）以热能形式贮存——太阳能等可以提供金属氢化物分解所需要的能量57.燃料电池有哪些种类？简述燃料电池的工作原理。
答：①一类是直接甲醇燃料电池（DMFC），另一种分类是根据电池的操作温度区分，有低温FC和高温FC。
低温FC包括碱性燃料电池（AFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）和磷酸FC（PAFC）；高温FC有熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）
②原理：燃料极——为负极（阳极，贵金属）表面发生氧化反应，生成正离子
进入电池回路。
氧化剂极——为正极（Pt、Al、石墨等）表面发生还原反应，生成负离子，
从电池内回路流向阳极
58.什么是生物质能？简述你所知的生物质能的利用途径。
答：生物质——通过光合作用生成的。
生物能——由植物体形成的 (通过水和二氧化碳对有机物的糖类、淀粉进行合成，通过呼吸放出能量）
动物——自身无法由无机物合成有机物，只能用植物产生的有机物摄入体内产生能
量维持生命，排出的粪便及和尸体包含的有机物经微生物氧化分解再还原成CO2、H2O、CH4、NH3等。
生物质利用途经：
（1）能源植物——含烃植物（青珊瑚草）——石油替代品
（2）直接烧木柴和木炭
（3）生物质发酵成酒精
（4）生物质经厌氧发酵成沼气
（5）生物质催化汽化发展成高密度高热含能源
59.试讨论影响酶催化反应的因素
答：（1）温度——影响速率及酶变（酶有最适宜温度）
（2）PH值——影响酶及底物的解离、酶分子构象及活性
（3）激活剂——酶及酶原都可以被激活激活剂可以是金属离子或某些阴离子（4）抑制剂——降低酶活性或使之失活（可逆、不可逆两类）
失活作用：次级键被破坏，导致空间构像变化，酶蛋白变质
抑制作用：酶的必需基团受某种化学物质影响，导致活性降低
去激活作用：用螯合剂可去除能激活酶的金属离子
60.综述设计催化剂时选择催化剂主要组分的依据有哪些？
答：主要组分的选择依据：
1) 根据有关催化理论归纳的参数；
2) 基于催化反应的经验规律；
3) 基于活化模式的考虑
61.何为骨架金属催化剂？其制备程序及主要优点是什么？182
答：1）骨架金属催化剂，是将具有催化活性的金属和铝或硅制成合金，再用氢氧化钠溶液将铝或硅溶解掉，形成的金属骨架；
2）程序：（1）确定活性组分(Ni、Cu等)对骨架支撑物(Al)的适当比例；(2)采用感应电炉和石墨坩埚使之熔化成合金；(3)根据应用需要造粒成型；(4)配制适宜的碱液(20%~40%的NaOH)沥取活化；(5)用液体(一般为水，最好用异丙醇)封存待用
3）优点：易于以活性金属相的形态贮存；制备比较简单，且批量制造时其均匀性和重复性都很好，颗粒大小也易于控制；具有极好的导热性；活性高，抗毒能力强等等。
62.溶胶-凝胶法制备催化剂的优点223
答：①可制得高度均匀、高比表面积的催化材料；②制得的催化剂孔径分布均匀，且可控；③可制得金属组分高度分散的负载型催化剂，催化剂活性高
63.浸渍法的问题
答：①活性组分原料中所不需要的部分最好能经热分解除去，故常用硝酸盐或铵盐为原料；
②浸渍物干燥后，一般不能用洗涤法或离子交换法脱除杂质；③活性组分常常是物理附着在载体表面上，使用时有时会由于活性组分附着不牢而流失
64.共沉淀法加料顺序199
答：1) 顺加法，沉淀剂金属盐溶液
2) 逆加法，金属盐溶液沉淀剂中
3)并加法，金属盐溶液+沉淀剂同时按比例加入
65.催化剂失活因素231
答：失活原因：（1）中毒；（2）积炭；（3）烧结、挥发与剥落
66.催化剂再生方法231
答：再生方法：（1）蒸汽处理；（2）空气处理；（3）通入氢气或不含毒物的还
原性气体；（4）用酸或碱溶液处理
关于短学时化工原理课程教学的几点体会5页word文档
关于短学时化工原理课程教学的几点体会化工原理是化学工程与工艺、电化学、应用化学、工业催化、高分子化工和环境与生物工程等专业的主干基础课程，它是综合运用数学、物理、化学等基础知识分析和解决化工过程中各种单元操作问题的工程学科。化工原理课程是继无机化学、有机化学、分析化学和物理化学这四大基础化学之后，化工专业课之前的专业基础课［１］。该课程在教学内容上与四大化学的不同在于开始让学生接触单元操作工程实际，体现了所学的基础知识在实际中的应用，具有工程性强、实践性强的特点。与基础理论课采用严谨的逻辑推理的思维方法来进行问题分析的做法不同的是，作为工程科学，化工原理所面临的是大量的工程实际问题的处理和解决，其内容涉及数学、机械、物理化学、物理，甚至计算化学的诸多基本概念和理论，单元操作分门别类，概念和知识点分散，理论和经验半经验计算公式众多。如何根据专业特点结合化工原理的内容体系，调动学生学习兴趣，使得学生在有限学时内掌握该门课程的基本原理和方法并具备良好的工程意识，是在目前高校教学改革压缩课时的背景下值得教学工作者思考和讨论的［２］。笔者结合在安全工程专业化工原理（学时较短，54学时）教学工作中的一些体会，针对其专业性较强的特点，总结了一些教学方法，对如何提高教学效率作了初步探讨。 1.强调化工原理课程在安全工程专业中的重要性 对于安全工程专业的学生来说，刚开始接触化工原理课程的时候总会有这样的疑问：“安全工程专业的学生学化工原理有什么用？”这就需要在开始学习化工原理课程的时候给学生强调化工原理在安全工程专业中
的重要性。化工原理课程主要研究的是各单元操作的基本原理、所用典型设备的结构和设备工艺尺寸的计算或设备选型。化工厂的整个生产流程正是由不同的单元操作所组合而成的，进行化工安全生产管理，就必须了解单元操作所遵循的基本规律及相关设备的结构等知识。强调化工的安全生产管理，就必须具备化工原理课程的相关知识，可以向学生介绍化工厂中高空作业、动火作业，以及设备检修过程中所需要的安全措施，并用化工原理课程的相关知识来解释为什么要采取这些安全措施，从而强调化工原理课程在安全工程专业中的重要性。 2.师生互动，激发学习兴趣 在短学时化工原理的教学过程中，结合教材内容，提出富有启发性和有思考价值的问题，可促进学生对所学内容的理解，从而大大提高教学效率［３］。如讲化工原理第四章传热时，可以在开始授课前设问：“一个口渴的人可以采用哪些方法尽快将一杯热开水冷却下来？”通过学生的回答，从而引入传热这一章中传热的方式，各种传热方式的特点及其影响因素等内容。这样很快地就能把学生的注意力集中到学习内容中去，唤起学生学习新课的热情，从而形成良好的学习氛围。在授课中，通过设置一定数量和一定难度思考题，促使学生主动思考，调动学生的思维积极性，保持教与学思维之间的各种形式的交流，使学生与教师的思维同步甚至有所超前，将有利于培养学生独立解决问题的能力，并激发学生的学习兴趣和主观能动性。 3.合理运用多媒体辅助教学 化工原理课程涉及大量复杂的化工设备，具有复杂的设备结构、操作
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
工业催化知识点整理
第二章 1、催化剂特征：催化剂只能加速热力学上可以进行的反应； 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）； 催化剂对反应具有选择性； 催化剂的寿命。 首先追求选择性，其次是稳定性，最后才是活性；价格；环保性（催化剂影响反应进程变化的程度A=aS；a=k/S）。 2、工业催化剂;（多相催化剂的组成）活性组分、载体、助催化剂。 3、载体的功能：提供有效的表面和适宜的孔结构； 增强催化剂的机械强度（抗磨损、抗冲击、抗重力、抗压和适应温变、相变）； 改善催化剂的传导性； 减少活性组分的含量； 载体提供附加的活性中心； 活性组分与载体之间的溢流现象和强相互作用。 4、时空产率是指一定条件下，单位时间内单位体积或单位质量的催化剂所得产物的量。 第三章 1、多相催化的反应步骤： 反应分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散； 反应物在催化剂内表面上吸附； 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； 反应产物自催化剂内表面脱附； 反应产物在孔内扩散并扩散到反应气流中去。 2、催化剂表面能量分布的类型有诱导期、稳定期、衰老期三种型式。 第四章 1、酸碱催化剂： 固体酸：能够化学吸附碱的固体，能够给出质子或接受电子对； 固体酸表面存在B和L两类酸性中心；两者的转化条件是质子传递（脱水） 固体碱：能够接受质子或给出电子对的固体 杂多化合物催化剂：杂多酸及其盐类；离子交换树脂催化剂； 2、非纳米分子筛催化剂；中孔分子筛催化剂； 分子筛催化剂的特点是择型催化，常用的分子筛催化剂有A型分子筛、Y型分子筛。3、金属催化剂: 负载型金属催化剂；金属簇状物催化剂；合金催化剂；非晶态合金催化剂；金属膜催化剂；金属氧化物和硫化物催化剂 4、络合催化剂：催化剂在反应过程中对反应物其络合作用，并且使之在配位空间进行催化 的过程。 络合催化剂由中心离子和配位体两部分组成。 第九章 工业催化剂的制备： 1、沉淀法； 2、浸渍法； 3、离子交换法； 4、熔融法；
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。
(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）
生物催化技术心得
Hefei University 题 目： 生物催化剂 班 级： 姓 名： 学 号： 教 师： 日 期： 2015/4/19
心得 白驹过隙，岁月如梭，已将学习工业催化近三个月了，虽每周只有短短九十分钟，但已经在董强老师的认真教学下让我感受到它的魅力，今天我给大家介绍下本课程第七章节：生物催化技术。 生物催化是利用生物催化剂改变化学反应速率，合成有机化学品和药物制品。人类利用酶或微生物细胞作为生物催化剂进行生物催化已有几千年历史，早已发明了麦芽制曲酿酒工艺，古埃及和古代中国都有历史记载。近代科学技术对酶的认识研究，成为现代酶学和生物催化研究的基础。生物催化技术的应用给传统的化工生产带来了深刻的变化，随着这一技术的崛起，世界各国相继参与生物催化技术的研究，运用它进行化工生产。化工催化技术也对环保做出了很大的贡献，在未来相信它会更利于世界的发展。 生物催化剂能催化特定化学反应的蛋白质、RNA或它的复合体，能通过降低反应的活化能加快反应速度，但不改变反应的平衡点。绝大多数酶的化学本质是蛋白质。具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。 生物催化剂（酶）与无机催化剂比较： 相同点：改变化学反应速率，本身几乎不被消耗；只催化已存在的化学反应； 加快化学反应速率，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点；降低活化能，使化学反应速率加快；都会出现中毒现象。 不同点：无机催化剂寿命一般比酶长的多，并且不容易中毒。酶的稳定性不如无机催化剂，成本也要高很多。但是酶拥有可怕的效率。通常酶的催化速率可达无机催化剂的一百万倍以上。所以酶一般应用在医学制药等高科技，靠质量产品需求的领域。 生物催化剂是指生物反应过程中起催化作用的游离或固定化的酶或活细胞的总称。它包括从生物体，主要是微生物细胞中提取出的游离酶或经固定化技术加工后的生物酶，也包括统称为的游离的、以整体微生物为主的活细胞及固定化活细胞。酶催化剂用于催化某一类反应或某一类反应物（在酶反应中常称为底物或基质）。 从酶的作用和功能的发现过程中了解到，人们最早使用的是游离的细胞活
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。
工业催化原理——知识要点
第四章金属催化剂及其催化作用 1、金属催化剂的应用及其特性 1）金属催化剂的应用 金属催化剂：指催化剂的活性组分是纯金属或者合金 纯金属催化剂：指活性组分只由一种金属原子组成，这种催化剂可单独使用，也可负载在载体上 合金催化剂：指活性组分由两种或两种以上金属原子组成 2）金属催化剂的特性 常用的金属催化剂的元素是d区元素，即过渡元素（ⅠB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ族元素） 金属催化剂可提供的各种各样的高密度吸附反应中心 2、金属催化剂的化学吸附 1）金属的电子组态与气体吸附能力间的关系 （1）金属催化剂化学吸附能力取决于金属和气体分子的化学性质，结构及吸附条件 （2）具有未结合d电子的金属催化剂容易产生化学吸附 （3）价键理论：不同过渡金属元素的未结合d电子数不同，他们产生化学吸附的能力不同，其催化性能也不同（4）配位场理论：金属表面原子核体相原子不同，裸露的表面原子与周围配位的原子数比体相中少，表面原子处于配位价键不饱和状态，他可以利用配位不饱和的杂化轨道与被吸附分子产生化学吸附。（5）吸附条件对进水催化剂的吸附的影响： 低温有利于物理吸附，高温有利于化学吸附 高压有利于物理吸附，也有利于化学吸附 2）金属催化剂的化学吸附与催化性能的关系 （1）金属催化剂的电子逸出功（脱出功） 定义：将电子从金属催化剂汇中移到外界（通常是真空环境中）所需做的最小功，或者说电子脱离金属表面所需要的最低能量 符号：Φ，在金属能带图中表现为最高空能级与能带中最高填充电子能级的能量差 意义：其大小代表金属失去电子的难易程度或说电子脱离金属表面的难易 （2）反应物分子的电离势 定义：指反应物分子将电子从反应物中移到外界所需的最小功，用I表示。 意义：其大小代表反应物分子失去电子的难易程度。 电离能：激发时所需的最小能量 （3）化学吸附键和吸附状态 ①当Φ>I时，电子将从反应物分子向金属催化剂表面专业，反应物分子变成吸附在金属催化剂表面上的正离子。反应物分子与催化剂活性中心吸附形成离子键，它的强弱程度决定于Φ与I的相对值，两者相差越大，离子键越强。这种正离子吸附层可以降低催化剂表面的电子逸出功。随着吸附量的增加，Φ逐渐降低。 ②当Φ 论文题目：流化床工艺设备岗位毕业实践报告年级：12级化设 院系：生物与环境工程学院 学生姓名：王凯 指导教师：刘希东 2015年6月 摘要 流化床反应器适用于强放热反应，流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能，床层内部温度均匀，易于控制；同时便于进行催化剂的再生和循环操作，适于催化剂失活速率高的生产过程，石油馏分催化流化床裂化工艺均采用此类型的反应器。 本装置是工业催化裂化反应过程，反应物通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，并进行气固相反应过程的反应器。以石油馏分作为反应物，水作为载气使催化剂成流化状态，在流化床反应器中进行催化裂化反应。 本文内容主要包括：流化床设备正常使用、流化床设备日常检修维护及制度、设备故障、设备故障管理的重要性、流化床常见故障及处理措施、流化床设备管理。通过岗位的实习，熟练掌握该装置操作手册的内容，能够进行实训装置的开车、运行、停车操作，严格按照操作规程步骤进行装置的操作和异常应急的处理。 关键词：流化床；使用维护；故障管理；设备管理 Abstract The fluidized bed reactor is suitable for highly exothermic reaction, and the moving fluid bed of particles to make a good heat transfer performance, internal bed temperature uniformity, easy to control; at the same time facilitate the regeneration of the catalyst and recycling operations, suitable catalyst loss live high rate of production processes, fluidized bed catalytic cracking process of petroleum distillates are used in this type of reactor. The device is an industrial catalytic cracking reaction, the reaction was leaving through a granular solid layer of solid particles in suspension motion, and the reactor gas-solid phase reaction process. Petroleum distillate used as a reactant, water as a carrier gas into the fluidized state of the catalyst, catalytic cracking in a fluidized bed reactor. In this article include: fluidized bed unit normal use, the importance of maintaining a fluidized bed equipment and routine maintenance of the system, equipment failure, equipment failure management, common faults and treatment measures fluidized bed, fluidized bed device management. Through job internship, master the contents of the device operating manuals, training device capable of driving, operation, stop the operation, in strict accordance with the rules and procedures in emergency exception processing apparatus. Keyword: Fluidized Bed Fluid Temperature control Pressure Control 华南理工大学物理化学考研复习经验与资料准备心得 物理化学是华南理工大学很多专业考研都要考的专业科目，分外629物理化学(一)和852物理化学(二)，例如化学与化工学院的物理化学、无机化学、分析化学、有机化学，以及材料科学与工程学院的高分子化学与物理考试科目为:629物理化学(一)；化学与化工学院化学工程、化学工艺、生物化工、应用化学、工业催化、能源环境材料及技术、化学工程(专业学位)，以及材料科学与工程学院的材料物理与化学、生物医学工程、生物医学工程(专业学位)等专业的考试科目为852物理化学(二)。其中化学工程、应用化学、有机化学、材料物理与化学是化工比较热门的专业。虽然物化一和二的考试参考书目和考纲是不同的，但是其实内容差不了多少。 先说一些数据，每年华工化学与华工学院的考研人数超过1200人，招生约240，其中保研人数约1/3，所以考研成功的概率约15%；而材料科学与工程学院的考研人数约1000人，招生270个左右，其中保研人数约1/3，所以考研成功的概率也仅20%，竞争压力是很大的。尤其是热门专业的竞争更剧烈，录取率更低。好了，看到这可能很多人已经犹豫要不要放弃或者转考其他学校了。其实不必紧张，热门学校必然有值得你去拼搏的地方。考研决心很重要，尽管很多人考研，但是真正认真备考坚持下来的并不多。 如果没有理由和动力去支撑自己的考研之路，是很难坚持走下去的。我的理由之一就是实现我高考遗落的目标——华南理工大学。我本科是普通二本学校，我考的是化学工程，初试总分402(政治75/英语68/数学128/物化134)，排名第37位（前29名是保研的），处于中间偏上。复试比较顺利，英语口语发挥得不是很好，分数比较低，我得了二等奖学金，不用交学费，挺爽的。回想当时考研复习的时光，我经历了很多，其中有苦有乐，也有很多经验想和大家分享。近来有师弟师妹问我复习经验，于是写下这篇心得，仅供各位参考。本人q号二七二四二一二四零，若还有其他问题，可以跟我探讨一些，相互学习，共同进步（但是不要骚扰哦，呵呵）。之前看过别人写的经验，讲自己考研挺轻松，没花多少时间，那大多数是假的，当然我也不否定有些天才的存在。 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 得分：_______ 南京林业大学 研究生课程论文2014～2015 学年第一学期 课程号：PD02013 课程名称：工业催化 论文题目：学习心得 学科专业：化学工程 学号：8143130 姓名：曹晓琴 任课教师：朱新宝 二○一四年十二月 工业催化学习心得 催化剂是能够改变化学反应速率而本身的组成、质量和化学性质在反应前后保持不变的元素或化合物。它是影响化学反应的重要媒介物，也是开发许多化工产品生产的关键。在学这门课之前，我所对催化剂的认识仅仅来自于有机化学或精细有机合成等课程，但是从这些课程中认识到关于催化剂的知识少之又少。可以说以前对催化剂的了解仅是来自于它的定义，对于其它方面的知识完全处于空白状态。 自从上了朱老师的工业催化这门课，我学到了以前没有接触到的关于催化剂的知识，并系统的了解了催化剂从制备到最终投入到工业生产的过程。因此通过朱老师的讲解，加深了我对催化剂的进一步了解，丰富了我的知识面。 1工业催化的主要内容 朱老师把工业催化的主要内容分成了十三章，主要是从催化剂的发展史及应用；催化剂的组成及其作用原理；催化剂的种类及对应的催化作用；催化剂的设计、制备及其新技术的开创；催化剂的性能评价与测试方法；催化剂的失活、再生和安全使用这几个方面向我们传授了关于催化剂的知识。 第一章主要讲了催化剂的发展及在各个领域中的应用。通过这章的学习我们可以知道催化剂与能源和材料密切相关，每年全球对催化剂的需求量在持续上升。目前现代化学工业、石油加工工业、食品工业及其他一些工业部门中都涉及了催化剂的使用，可以说催化剂在人类社会的可持续发展中起着举足轻重的地位。而第二章、第三章和第六章主要叙述了催化剂是由活性组分、载体和助催化剂组成，在介绍它们的同时，也阐述了它们在化学反应中对应的主要功能。在第二章中强调了催化剂的特性即对一些反应具有专一性以及根据不同方面对催化剂的分类。催化剂在热力学化学反应中只能加速反应趋于平衡但是不能改变平衡位置。于此同时分析指出，一种良好的工业催化剂，应该具有三个方面的基本要求，即活性、选择性、稳定性。由于非均相催化较之均相催化在工业应用中要普遍得多，而非均相催化又是吸附作用为前提的，故第三章介绍了固体催化剂的结 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 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 2018年四川大学化学工程学院工学类（887物理化学）考研备考指南下载2018年四川大学887物理化学考研复习指南.pdf(下载次数: 66) 各位2018年矢志考取四川大学的同学： 你们好！ 时光匆匆，转眼间你们也进入了大三下学期了，大学已经快要结束了，人生的前途问题摆上了日程了吧。一个人人生中真正重要的选择没有几个，高考算是一个，那么现在选择工作、考研还是出国又成了一个关键的抉择，可以毫不夸张地说，今天你们能否做出正确的选择，对你们将来的人生会产生很大的影响，甚至对于有些人来说可能是决定性的。 在去年三月份时候，我下定决心要考研了。当时我还做着外面不少的兼职，有着较为可观的收入。但从我下定决心考研之后，就把那些工作全部辞掉了，全身心的投入到考研中。经过10个月的精心准备，以及复试的出色表现，报考了化学工艺专业，最后考到了395分。初试均复试复试排名第二，获得了一等奖学金。再回首，发现自己已经开始向下一个山峰进发了。 关注川大的学子都知道，川大是一个性价比极高的高校，分数线在工科类的34所当中算是比较低的了，但专业水平基本都在中上游水平。但也不能掉以轻心，川大这几年的分数线一直在水涨船高，目标分数应该定的高一些，复习起来也要和其它34所高校（例如浙江大学、天津大学）一样用功、刻苦。 考研不仅需要毅力，需要坚持和努力，而且还需要完善的学习方法。物理化学这门课东西比较繁杂，感觉比较难入手，但是一旦掌握门路，达到融会贯通，却又是一门极易拿高分的科目。我最后考了127分，也算是比较满意的分数了。 我所编写的这份辅导资料包括了精心准备专业课知识点、川大本科生用的习题集以及历年的真题和解读，是我这一年来准备专业课考试的心得和宝贵经验，相信会对大家的复习有一定的效果，帮助大家攻克专业课这一关。本资料特别适合基础薄弱者和想要考取高分的同学。 祝愿大家明年都能够心想事成，顺利进入川大！编者个人信 息本科就读于沈阳化工大学，化学工程与工艺专业。四川大学的化工专业实力还是很不错的，只是地处西部，经济大环境没有沿海的发达，但是其科研实力，实验设备环境，学术氛围都是可圈可点的。每年的录取分数也不是很高，这在985高校中是很少见的。综合来说，性价比极高。个人成绩截图： 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流化床设备操作岗位实习报告
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