工业催化习题整理(chen修正) 2
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:C2. 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:D4. 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~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:B6. 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. 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:B8. 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:B9. 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:B10. 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:B11. 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:B12. 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:C13. 下列金属催化剂中,加氢反应活性最高的是( ) (2分).标准答案:A14. 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)~2,40~50% ~4,40~50%《~2,80~90% ~4,80~90%.标准答案:A15. 下列哪些气体在型半导体上吸附,会使其电导率增大,溢出功下降。
工业催化复习题

工业催化复习题工业催化复习题1一、填空1. 催化剂只能而不改变反应的。
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[PtCl 3(CH 2=CH 2)] 的空间构型及电子结构图,并指出CH =CH 2活化的原因。
三、(二选一)1.写出CO+O 2→CO 2 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。
四、载体的作用有哪些?五、举例说明混合氧化物的表面酸性是如何形成的。
六、判断与改错1.催化剂加快化学反应速度,增大反应平衡常数。
2.催化剂吸附气体能力越强,其催化活性越高。
3.金属催化剂的 d%越大,催化活性越高。
4.半导体的能带结构都相同。
工业催化原理复习题.doc

工业催化原理复习题.doc工业催化原理2012-2013-2一、名词解释1.积炭发动机长吋间工作吋机汕、灰尘、杂物等留下的汕泥。
汽缸内的汕泥一般称为“积炭”。
2.吸附等温线吸附等温曲线是指在一定温度H容质分子在两相界面上进行的吸附过程达到T衡时它们在两相中浓度之间的关系曲线。
3.比孔容4.固体超强酸100%硫酸的酸强度用Hammett酸强度函数表示吋,其酸强度为Ho =-11.9,我们把酸强度H。
<一11.9的固体酸称为固体超强酸。
5.构型扩散二、填空题1._____________________________________ 根据催化体系催化反应可分为和_________________________________________ 。
2.__________________________ 催化剂的密度有____ , _______________ 和o3._________________________________ 金属化学键的理论方法有_________ , _____________________________________ 和____________ o4.半导体的导电性介于道题和绝缘体之间,导体分为_____________ , _________ 和____________ o_5._____________________________________ 根据反映程度氧化反应可分为和t6.__________________________________________________ 催化剂的活性变化可分为诱导期或成熟期、_________________________________ 和_____________ 三个阶段。
7.P型半导体中含宥易于接受电子的杂质,这种杂质称为____________________ o8._____________________________________________ 助催化剂根据其所起作用不同分为_______________________________________ 和________________ 。
工业催化期末考试试题

工业催化期末考试试题# 工业催化期末考试试题## 第一部分:选择题(每题2分,共20分)1. 工业催化中,催化剂的主要作用是:- A. 提高反应速率- B. 降低反应温度- C. 改变反应途径- D. 增加产物选择性2. 以下哪个不是催化剂的物理性质?- A. 比表面积- B. 孔隙结构- C. 化学稳定性- D. 反应活性3. 催化剂的活性中心通常具有以下哪些特性?- A. 高能量- B. 高选择性- C. 高稳定性- D. 低反应性4. 催化剂的失活通常由以下哪些因素引起?- A. 热失活- B. 毒化- C. 机械磨损- D. 所有以上5. 以下哪个是工业催化中常用的催化剂载体?- A. 活性炭- B. 氧化铝- C. 硅藻土- D. 金属铂## 第二部分:简答题(每题10分,共30分)6. 简述催化剂在工业生产中的重要性。
7. 描述催化剂的活性、选择性和稳定性之间的关系。
8. 解释催化剂失活的原因,并提出可能的解决策略。
## 第三部分:计算题(每题15分,共30分)9. 假设一个催化反应的速率常数 \( k \) 与温度 \( T \) 有关,关系式为 \( k = A \cdot e^{-\frac{Ea}{RT}} \),其中 \( A \) 是频率因子,\( Ea \) 是活化能,\( R \) 是气体常数。
如果已知在温度 \( T_1 \) 时反应速率为 \( v_1 \),在温度 \( T_2 \) 时反应速率为 \( v_2 \),试推导出 \( T_1 \) 和 \( T_2 \) 之间的关系。
10. 某工业反应器中,催化剂的表面积为 \( S \),反应物的浓度为\( C \),反应速率与反应物浓度成正比,比例常数为 \( k \)。
如果反应器的体积为 \( V \),试计算在稳态条件下,反应器中的反应速率。
## 第四部分:论述题(每题20分,共20分)11. 论述工业催化在环境保护和能源转换中的应用,并举例说明。
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。
工业催化试题二

工业催化试题(二)
一、名词解释(每小题4分,共20分)
1、助催化剂:
2、催化剂的寿命:
3、外扩散:
4、固体酸:
5、沉淀物的老化:
二、填空题(每空1分,共30分)
1、载体是催化活性组分的,或,是负载活性组分的骨架。
2、与催化剂单位表面积相对应的活性称为。
3、催化剂活性的定量表达式是。
4、工业催化剂的稳定性是指它的和随时间变化的情况。
5、化学吸附分两部分,即和。
6、关于固体酸碱的测定,主要有两种方法,分别是和。
7、研究金属化学键的理论方法有三种,分别是,
,。
8、生物酶催化具有高度的专一性,一种是另一种是。
9、凡能降低或丧失酶活力的物质,称为。
10、沉淀物的形成包括两个过程,一是,一是。
11、沉淀法中加料顺序可分为,,。
12、选择适合的,可以获得活性组分不同类型的分布。
13、熔融法制备催化剂是在高温条件下进行催化剂组分的熔合,使其成为均匀的、或。
14、更换催化剂的停车应包括、和几个步骤。
15、已中毒的催化剂常常可以观察到它对催化的这个反应失去催化能力,但对另一个反应仍具有催化活性,这种现象称作催化剂的。
三、简答题(共20分)
1、什么是原子或分子簇?(6分)
2、什么是均匀沉淀法?(7分)
3、什么是金属的“d带空穴”,它与金属的化学吸附性和催化活性有何关系?(7分)
四、简述题(共30分)
1、简述分子筛结构的构型特点。
(15分)
2、在浸渍法制备催化剂中,为了获得金属的高分散度,可采用哪些方法提高还原速率?(15分)。
工业催化的25题答案

1.多相催化的反应步骤 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吸附.3.被吸附的反应物分子在催化剂表面相互作用或与气相分子进行化学反应.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像催化剂周围的介质扩散2.生物催化反应的特征 催化效率极高(传统化工催化剂用量0.1-1%,酶用量%.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.3.催化条件极温和常温,常压,PH=5-89(通常在7)3选择性催化还原 是对下游工质的一项处理工艺.其原理就是在含有的尾气中喷入氨,尿素或者其他含氮化合物,使其中的还原成和水4.三效催化剂载体涂层及其要求 涂层:具有高比表面积的无机氧化涂层(20-100 ) 也叫第二载体(真正的核心技术所在)常用 等及复合物。
对涂层的要求 1.有较高的热稳定性.2.增强涂层中某个重要组分的热稳定性 如3.协助或改善催化剂组分的功能5.酶抑制剂作用及机理 失活作用: 次级键被破坏,导致空间构相变化,酶蛋白变质 抑制作用: 酶的必需基因受某种化学物质影响,导致火性降低。
去激活作用: 用螯合剂可去除能激活酶的金属离子6.催化剂失活的主要种类及原因 中毒 催化剂的活性和选择性由于受到少数杂质作用而显著下降的现象。
积碳 催化剂在使用过程中,逐渐在表面沉积一层炭质化合物,减少了可利用的表面积,引起催化剂活性衰退的现象。
烧结,挥发和剥落。
烧结 催化剂长期处于高温下操作,融结而导致晶粒长大,减少了活性金属的比表面积,使活性降低。
7.简述载体的功能 提供适宜的比表面积和孔结构 维持催化剂的形状和机械强度 改善催化剂热传导性 提高催化剂活性组分分散度减少含量 提供附加活性中心 活性组分和载体的溢流现象和强相互作用9.d带穴玉催化剂活性金属能带模型提供了d带穴概念,并将它与催化剂活性关联起来。
D空穴越多,d能带中未占用的d电子或空轨道越多,磁化率越大,磁化率与金属催化剂活性有一定的关系,随金属和合金的结构以及负载情况而不同。
工业催化复习题

工业催化复习题工业催化复习题工业催化是现代化工生产中不可或缺的重要环节,它涉及到催化剂的选择、反应机理的研究以及反应条件的控制等方面。
为了更好地复习工业催化相关知识,本文将从催化剂的种类、催化反应的机理以及工业催化中的应用等方面展开讨论。
一、催化剂的种类催化剂是催化反应中起到促进反应速率的物质,常见的催化剂种类包括金属催化剂、酸碱催化剂和酶催化剂等。
金属催化剂是指以金属元素为主要成分的催化剂,如铂、钯、铑等。
酸碱催化剂是指具有酸性或碱性的物质,如硫酸、氢氧化钠等。
酶催化剂是指生物体内具有催化活性的酶,如淀粉酶、蛋白酶等。
二、催化反应的机理催化反应的机理是指催化剂参与反应的具体过程。
常见的催化反应机理包括表面吸附、活化、反应和解离等步骤。
在表面吸附步骤中,反应物分子被吸附到催化剂表面上形成中间体。
在活化步骤中,催化剂通过与反应物发生相互作用,改变反应物的能量状态,使其更容易发生反应。
在反应步骤中,反应物分子在催化剂表面上发生化学反应,生成产物。
在解离步骤中,产物从催化剂表面解离,释放出来。
三、工业催化的应用工业催化广泛应用于化学工业、石油化工、环境保护等领域。
在化学工业中,工业催化被用于合成有机化合物、聚合物以及合成氨等反应。
例如,合成氨工艺中使用铁催化剂和铑催化剂,通过催化剂的作用,将氮气和氢气反应生成氨气。
在石油化工中,工业催化被用于裂化反应、加氢反应以及催化重整等过程。
例如,裂化反应中使用酸碱催化剂,将重质石油分子裂解成轻质石油产品。
在环境保护领域,工业催化被用于废气处理、废水处理以及催化转化等过程。
例如,废气处理中使用催化剂将有害气体转化为无害物质,达到净化空气的目的。
综上所述,工业催化是一门重要的学科,它涉及到催化剂的种类、催化反应的机理以及工业催化的应用等方面。
通过复习工业催化相关知识,我们可以更好地理解催化反应的原理和应用,为工业生产提供更高效、环保的解决方案。
希望本文的内容能够帮助读者更好地复习工业催化知识,为未来的学习和工作打下坚实的基础。
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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 0r 值是相同的,即K f 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,ln p G RT k ∆=-,其中p k 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。
根据K f = ,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?载体和助催化剂的功能分别是什么?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 %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题。
试计算(1)甲烷的转化率;(2)乙烯的选择性。
解:设产物以100mol 计(1)%7.688%100110120220230120110120220230=⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯+⨯=(转化率)x (2)46.15%100%110120*********=⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯=(选择性)s 2.3、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?(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。
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,分子量越大越容易发生。
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,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。
3.3、固体表面发生化学吸附的原因是什么?表面反应与化学吸附的关系是什么?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化学吸附是表面反应的前提。
化学吸附的表面物种在二维的吸附层中并非静止不动的,只要温度足够高,它们就成为化学活性物种,在固体表面迁移,随之进行化学反应。
表面反应要成功进行,就要求化学吸附不宜过强,也不能过弱。
3.4、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。
3.5、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。
4.1、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 4.2、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。
4.3试用二元复合氧化物电价模型判断:(a)TiO 2为主要组分,ZrO 2为次要组分所形成的二元复合氧化物表面酸性。
(复合氧化物中Ti 价态为+4,配位数6,Zr 价态为+4 ,配位数8);3483284-=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+ 即B 酸 (b) ZrO2为主要组分,TiO2为次要组分所形成的二元复合氧化物表面酸性。
(复合氧化物中Ti 价态为+4,配位数6,Zr 价态为+4 ,配位数8)。
164264+=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+ 即L 酸 5.1、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5.2、请按TiO 4四面体画出六元环结构5.3、A 型、Y 型和ZSM-5型沸石的骨架结构中最大窗孔分别是由几元环组成的,其孔径大小分别为多少?为什么它们的孔径大小与相应多元环的临界直径有差异A 型:八元环 0.41nm ;Y 型:十二元环 0.74nm ;ZSM-5型:十元环 0.55-0.6nm 。
由于多元环上的原子并不都是位于同一平面上,有扭曲和褶皱。
5.4、3A 、4A 和5A 分子筛都是A 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。
5.5、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。
5.6、硅铝型分子筛的晶胞化学组成式的两种表达形式是什么?(1) O yH xSiO O Al O M n 2232/2⋅⋅⋅(2) ()()[]O yH SiO AlO M q p n p 222/⋅⋅5.7、依形态结构划分,金属催化剂可分为哪几种类型?(1)块状金属催化剂;(2)负载型金属催化剂;(3)合金催化剂;(4)金属簇状物催化剂5.8、金属催化剂主要催化哪些类型的反应?(1)加氢反应;(2)重整(异构)反应;(3)氧化反应;(4)汽车尾气处理6.1、分别给出分子筛离子交换度、交换容量和残钠量的定义(1) 交换度:即交换下来的Na +量占分子筛中原有Na +量的百分数(2) 交换容量:为每100g 分子筛中交换的阳离子毫克当量数(3) 残钠量:交换后尚存在的钠量6.2、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6.3、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6.4、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6.5、请以甲醇与苯反应生产对二甲苯为例说明分子筛催化剂的择形催化原理甲醇与苯反应可生成三种产物,分别为邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯,其中邻二甲苯与间二甲苯体积较大,不能通过分子筛通道,而对二甲苯可通过分子筛通道,这即为分子筛的产物择形催化6.6、以NaY 分子筛为例说明用离子交换法制备B 酸型和Y 分子筛的过程。
7.1、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。
7.2、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7.3、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7.4、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。
其在解释金属催化剂性能时的局限性在哪里?这一局限性可由什么理论来解释?请举例说明。
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。
广泛应用的加氢催化剂主要是周期表中的第四、五、六周期的部分元素,它们d%差不多都在40%~50%范围内。
金属的能带模型,对于Cu、Ag、Au这类金属的能级密度分析,与实验测试结果基本符合。
对于金属的电导和磁化率等物性,能较好解释。
但是对于Fe、Co等金属的能级密度分析和表面催化的定量分析,常相去甚远。
因为该模型未考虑到轨道的空间效应、轨道间的杂化组合,以及轨道相互作用的加宽等。
7.4、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;7.5、什么是几何对应理论,又称为什么?来解释什么?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,8.1、金属催化剂为什么大多数制备成负载型催化剂?负载型催化剂中金属分散度的定义是什么?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。