工业催化复习资料
工业催化期末复习资料
1、简述催化作用的定义与特征。
定义：1981年，根据IUPAC于提出的定义，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。
这种物质起的作用称为催化作用。
四个基本特征：（1）催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，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）催化剂存在一定的寿命.2、催化剂组成及其功能。
组成：一般包括三种成分：①活性组分、②助催化剂；③载体（1）活性组分或称主催化剂；对催化剂的活性起着主要作用。
它是催化剂设计的第一步，没有它，催化反应几乎不发生。
其类别主要有三：即导体、半导体和绝缘体。
（2）载体；①最重要的功能是分散活性组分、作为活性组分的基底，使活性组分保持大的表面积。
②降低对毒物的敏感性；③载体为Cat.提供一定的孔隙结构；④改进催化剂的机械强度，及抵抗条件的应力能力⑤有些载体具有双功能性。
（3）助催化剂：本身没有活性或活性很小，但在加入催化剂后（一般小于催化剂总量的10%）能使催化剂具有所期望的活性、选择性或稳定性。
其作用是：①帮助载体，控制载体的稳定性，控制不希望有的活性，②帮助活性组分，可能是结构的或电子的，③助抗中毒3、简述化学工业对催化剂的一般要求。
化学工业要求催化剂具有较高的活性，良好的选择性、抗毒害性、热稳定性、环境友好性和合理的价格。
1、活性：反映催化剂的效能高低的重要性能指标。
即反应催化剂改变化学反应速度能力的高低。
表示方法：1）比活性或比速率。
用在某指定条件下（T，P）一定量催化剂上的反应速率来衡量。
2）转化率Xa=已反应的反应物量/起始的反应物量注明：指定条件下（T，P），相同的反应空时或空速空速：在流动体系中，物料的流速（单位时间的体积或质量）除以催化剂的体积或质量。
S-1或者h-13）温度相同的反应转化率、压力、空时或空速2、选择性：反映催化剂抑制副反应能力大小的性能指标。
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。
工业催化考试复习资料
工业催化1.什么是催化剂？催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度，却不改变化学反应热力学平衡位置，本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。
2.什么是催化反应？涉及催化剂的反应3.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）只能加速反应趋于平衡，不能改变平衡的位置，只能加速热力学上可以进行的反应3）对加速反应具有选择性 4）催化剂的寿命4.催化剂为什么不会改变化学平衡的位置？化学平衡是由热力学决定的，∆G0＝—RT1nKP ，其中KP为反应的平衡常数，∆G0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∆G0值，它只能加速达到平衡所需的时间，而不能移动平衡点。
5.催化剂为什么能加快反应速度？催化剂能降低反应的活化能6.按使用条件下的物态催化剂可分为几类，各是什么？酸碱催化剂，非纳米分子筛催化剂，金属催化剂，金属氧化物和硫化物催化剂，络合催化剂，7.催化剂的组成包括哪几部分？活性组分，助催化剂，载体8.吸附和催化有什么关系催化的前提是发生吸附，气—固相催化反应中，至少有一种反应物要吸附在催化剂的表面上。
吸附键的强度要适当，吸附的过强或过弱都不利于下一步化学反应的进行。
如果催化剂对反应物吸附过强，往往形成较稳定的表面络合物；吸附过弱，反应物分子活化不够，不利于反应。
9.物理吸附与化学吸附有什么区别。
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，不受温度影响，不需活化能; 较慢，温度升高,速度加快，需要活化能a.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。
b.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。
工业催化复习
-1 -第二章IUPAC 于1981年提出的定义：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。
涉及催化剂的反应为催化 反应特征：（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•对于可逆反应，能催 化正方向的催化剂，就能催化逆反应方向（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反应产物具有选择性的主要原因仍然是由于催化剂可以显著降低主反应的活 化能，而副反应活化能的降低则不明显.催化剂组成：1. 活性组分：化学活性2. 载体：高表面积，孔结构，机械强度等3. 助催化剂：对活性组分/载体改性活性组分：催化剂的主要成分，可由一种物质组成，也可由多种物质组成活性组分的分类：金属；过渡金属氧化物、硫化物；非过渡金属氧化物第四章固体酸：天然粘土物质，天然沸石，金属氧化物及硫化物，氧化物混合物，金属盐 等;固体碱：碱金属及碱土金属分散于氧化硅、氧化铝，金属氧化物，金属盐等液体酸：H2SO4,H3PO4,HCI 水溶液，醋酸等液体碱：NaOH 水溶液，KOH 水溶液杂化轨道中d 原子轨道所占的百分数称为 d 特性百分数（d%），金属的d%越大，相 应的d 能带中的电子填充越多，d 空穴就越少。
广为应用的金属加氢催化剂来说， d%在 40-50% 为宜。
d 带空穴的存在，使之有从外界接受电子和吸附物种并与之成键的能力。
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。
金属在载体上微细的程度用分散度 D （ Dispersion ）来表示，其定因为催化 反应都是在位于表面上的原子处进行，故分散度好的催化剂，一般其催化效果较好。
当 D = 1时，意味着金属原子全部暴露。
第五章环境友好加工要求：极高的转化率；接近100%的选择性；污染物的浓度必须降至10-6级或零排放。
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。
工业催化总复习
对工业催化剂的要求
寿命指在工业条件下，催化剂的活性能够达到装臵生产能力和
原料消耗定额的允许使用时间；或满足上述条件经再生使用的
累计时间，称为总寿命。 专门对某一化学反应起加速作用的能力称为催化剂的 选择性。 活性是指有催化剂对反应进程影响的程度，具体是指反应 速率增加的程度，活性是判断催化剂性能好坏的重要标志
价键理论认为金属晶体是单个原子通过价电子之间形成共价 键结合而成的，成键轨道由外层的d、s、p轨道杂化而成。
杂化轨道中d 原子轨道所占的百分数称为d 特性百分数，以
d%表示。 化学吸附主要是与未参与金属键的d轨道作用，所以d特性百 分数越大，参与化学吸附的d轨道就越少，催化剂活性也越弱
三
负载型金属催化剂及其催化作用
2、分子筛酸性的调变 （1）合成具有不同硅铝比的分子筛，或者将低硅分子筛通过 脱铝提高其硅铝比。在一定的硅铝比范围内，一般随硅铝比 增加其活性和稳定性将增加。
（2）通过调节交换阳离子的类型、数量，来调节分子筛的酸
强度和酸浓度，从而改变催化反应的选择性。 （3）通过高温焙烧、高温水热处理或碱中毒等处理，可以杀 死分子筛催化剂的强酸中心，从而改变其选择性和稳定性。 （4）通过改变反应气氛，如反应中通入少量CO2或水蒸气，
1、分子筛的吸附特性 比表面积大，吸附能力强。 分子筛由于硅铝比不同，而具有不同的亲水性。 分子筛具有择形吸附性能 2、分子筛的离子交换特性
四
分子筛催化剂的催化性能与调变
1. 分子筛酸位的形成
⑴ 表面上存在B酸和L酸位 ⑵ 骨架外铝离子会强化酸位，形成L酸中心
⑶ 多价阳离子交换后，也将具有酸性
⑷ 过渡金属离子还原也能形成酸位中心
可提高酸中心浓度。
3、分子筛催化剂的择形催化性质 分子筛对反应物和产物的形状和大小表现出的选择性催化作 用，称为分子筛的择形催化。 （1）反应物的择形催化 （2）产物分子的择形催化 （3）限制过渡态择形催化 （4）分子通道控制的择形催化
工业催化 复习资料
第一章:催化剂催化剂: 一类能够改变化学反应的速度，不改变热力学平衡，并不被明显消耗的物质。
正催化剂：能加快反应速度的Cat.负催化剂：能减慢反应速度的Cat.催化作用：是一种化学作用，是靠用量极少而本身不被明显消耗的一种叫催化剂的外加物质来加速或减慢化学反应速度的现象。
催化剂的基本特性：（1）只加速热力学可行的反应；（2）催化剂不影响平衡常数；(3)k 正与k 逆相同倍数增加（4）改变反应历程；（5）降低了反应活化能。
Arrhenius 方程: 催化剂好差的评价（价值）：重要性顺序：选择性＞寿命＞活性(1) 催化剂的活性（activity ）(2) 催化剂的选择性（selectivity ） (3) 催化剂的寿命（lifetime ），可以分为三个部分，成熟期，稳定期和衰老期。
(4) 催化剂的价格（cost ）(5) 催化剂的稳定性（stability ） 补偿效应:在用不同方法制备的催化剂上，研究一个给定的催化反应时，用Arrhenius 方程表示反应速率常数时，不同催化剂的指前因子A 和活化能E 是以彼此补偿的方式变化的，导致不同的催化剂在相同的温度和压力下的反应速率常数（或反应速率）为恒值。
工业催化剂着重考虑的问题：（1）活性(包括选择性)（2）稳定性（3）流体流动性（4）机械性质多组分催化剂的成分：（1）活性组分（active components ）或称主催化剂（maincatalist ）；对催化剂的活性起着主要作用。
它是催化剂设计的第一步，没有它，催化反应几乎不发生。
其类别主要有三：即导体、半导体和绝缘体。
（2）载体 （support 或 carrier ）；① 最重要的功能是分散活性组分、作为活性组分的基底，使活性组分保持大的表面积。
② 降低对毒物的敏感性；③ 载体为Cat.提供一定的孔隙结构；④ 改进催化剂的机械强度，及抵抗条件的应力能力⑤ 有些载体具有双功能性。
（3）助催化剂（promoter ）：本身没有活性或活性很小，但在加入催化剂后（一般小于催化剂总量的10%）能使催化剂具有所期望的活性、选择性或稳定性。
工业催化复习纲要
第一章催化剂与催化作用1.催化剂的定义与特征催化剂是一种物质，它能加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由能变化改变反应途径，降低反应活化能，加快反应速度（催化剂的共性—活性），催化剂对反应具有选择性（催化剂的专用性），只能加速热力学上可行的反应，而不能加速热力学上不能进行的反应，只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡位置（平衡常数）2、催化反应分类催化反应机理分类反应：均相催化反应非均相（多相）催化反应酶催化反应机理：酸碱型催化反应氧化还原型催化反应2.催化剂的基本组成以及表示方法：主催化剂助催化剂载体4. 催化剂的反应性能：活性稳定性选择性 (转化率选择性产率) 活性：催化剂对反应加速的程度，用来衡量催化剂效能大小的指标稳定性是指催化剂活性和选择性随时间变化的情况热稳定性（活性组分挥发、流失；活性组分烧结或微晶长大，进而比表面、活性位减少）化学稳定性（稳定的催化剂化学组成和化合状态，活性组分和助催化剂不产生化学变化）抗污稳定性（催化剂表面积焦、积炭）抗毒稳定性（催化剂对有害物质毒化的抵抗能力）选择性：指所消耗的原料中转化成目的产物的分率。
用来描述催化剂上两个以上相互竞争反应的相对速率S（选择性）= [转化为目的产物所消耗的该反应物量 / 某反应物转化总量] × 100%Y（产率） = 转化率×选择性第二章吸附作用与多相催化1.多相催化的反应过程 (外扩散内扩散阻力消除措施效率因子)外扩散：反应物分子从气流中向催化剂颗粒外表面扩散（孔）内扩散：反应物分子从颗粒外表面向颗粒内表面扩散吸附：反应物分子在催化剂内表面吸附表面反应：吸附的反应物分子在催化剂表面上反应脱附：产物分子自催化剂内表面脱附（孔）内扩散：产物分子从颗粒内表面向颗粒外表面扩散外扩散：产物分子从催化剂颗粒外表面向气流中扩散効率因子η = 观测的反应速度 / 本征反应速率 < 12.吸附作用 (类型强弱大小)物理吸附和化学吸附化学吸附大于物理吸附3.固体吸附剂的表面模型理想表面模型（Langmuir表面模型）——理想吸附固体表面能量分布均匀，吸附分子间无相互作用●真实表面模型——真实吸附➢原有不均匀表面模型（Surface heterogeneity）固体原有表面能量分布是不均匀的。
工业催化复习资料最终版
1.催化剂的定义是:催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度,却不改变化学反应热力学平衡位置,本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质.2.催化作用是指催化剂对化学反应所产生的效应。
3.催化剂的基本特征：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，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。
4.工业催化剂一般有哪些组分组成？各组分具有什么功能？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:提供高的比表面积、孔结构、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，用于活性组分或载体改性。
5.载体的功能主要体现在哪几个方面？（分散作用、稳定作用、支撑作用，传热和稀释作用、助催化作用）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6.催化剂的反应性能是评价催化剂好坏的主要指标，它包括催化剂的活性、选择性和稳定。
7。
多相催化反应过程中，从反应物到产物一般经历哪些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。
8.当气体与固体表面接触时，固体表面上气体的浓度高于气相主体浓度的现象称为吸附现象。
9.几种等温吸附等温吸附平衡过程用数学模型方法来描述可得到等温方程，其中包括：Langmuir(朗格缪尔）等温方程,Freundlich(弗郎得力希）等温方程，T｝MKI｝IH(焦姆金)等温方程及BET(Brunauer，Emmett及Teller）等温方程等。
工业催化复习
⑵ Brønsted 酸碱概念(B酸碱)
⑶ Lewis酸碱概念(L酸碱)
2. 酸位的来源
1）润载酸
这类材料酸性主要来源于被润载的液体酸，主
要表现为质子酸。
2）氧化铝 未经焙烧的Al2O3表面，含有大量两性羟基，几乎 无酸性，比硅胶酸性还低；焙烧后显示出强酸性，酸度 接近硅酸铝，主要是L酸，也有L碱部位存在。
1450cm-1、1490cm-1和1610cm-1处有一特征峰。
4. 酸强度的测定
酸强度是指给出质子的能力（B酸强度）或接受电子 对的能力（L酸强度）。通常用酸强度函数H0表示固体酸 强度，H0也称为Hammett函数。 H0愈小，酸强度越强。 H0值可为正或负，H0值愈大，酸愈弱；H0值愈小，酸愈
4.吸附
项目 推动力 化学吸附 化学键力 物理吸附 范德华力
吸附层
选择性
单层
有
单层或多层
无
可逆性
吸附温度 热效应 吸附速率 活化能
可逆或不可逆
取决于Ea 接近化学反应热 (40～800kJ/mol) 低温慢，高温快 多数较小，～50kJ/mol
可逆
低于吸附质的沸点 接近凝聚热 (8～20kJ/mol) 快，受扩散控制 0
(1)SiO2和Al2O3形成硅酸铝,Al3+部分取代硅氧四面体中Si4+→晶体中缺 少一个正电荷→Al- 中心→负电场。为保持整个晶体电中性,在Al周围吸 附一个H+,这个H+就是B酸中心,图4-23(a)。 (2)处于晶体结构边缘的Al3+ → L酸中心，图4-23(b)。 (3)硅酸铝吸附水易给出的弱连接的H+,该H+亦成为B酸中心,图4-23c。
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2.1催化剂和催化作用催化剂是一种能够与反应物相互作用，加速反应速率而不改变化学反应的标准 Gibbs 自由焓变化，且反应终结时本身保持不变的化学物质 2.1.2催化作用的基本特征1催化剂只能催化热力学上可行的化学反应 2催化剂只能改变化学反应速率，而 不能改变化学平衡的位置3催化剂对反应具有选择性4催化剂具有寿命 催化剂并不能无限期地使用。
哪怕只是化学反应的短暂参与者，在长期受热和化学作用下，也会经受不可逆的 物理的或化学的变化，如：晶相变化、晶粒分散度的变化、易挥发组分的流失、 易熔物的熔融等等，这些过程导致催化剂活性下降，当反应进行时催化剂经受亿 万次这种作用的侵袭，最后导致催化剂失活。
3'催化剂的性能指标 活性' 选择性 稳定性2.2催化剂的组成与载体的功能 2.2.1催化剂的组成2.2.2载体的功能（1）提供有效的表面和适宜的孔结构，维持活性组分高度分散;（2）增强催化剂的机械强度，使催化剂具有一定的形状；⑶改善催化剂的热传导性 能，以满足反应过程的传热要求；⑷减少活性组分的用量，特别是贵金属的用量;⑸ 提供附加的活性中心；⑹活性组分与载体之间的溢流现象和强相互作用，影 响催化活性。
2.3对工业催化剂的要求具备的三方面基本要求：1）适宜的活性2）较高的选择性 3） 长寿命 工业催化剂的四个基本指标：选择性、稳定性、活性、成本活性：催化剂影响反应进程变化的程度。
选择性：所消耗的原料转化成目的产物的分率。
稳定性：催化剂的活性和选择性随时间变化的情况。
寿命：在工业生产条件下，催化剂的活性能达到装置产能力和原料消耗定额的允 许使用时间。
2.4均相催化剂的特征催化剂与反应介质不可区分，与介质中的其他组分形成均匀物相的催化反应体 用于液相反应，溶于反应介质中，以独立自由的分子形态存在。
用于 MNR/IR 等分析手段。
应液态酸碱催化剂，可溶性过渡金属化合物催化剂和碘、一氧化氮等气态分子催化剂的催化属于这一类。
工业催化复习资料-问答题
1、什么就是催化剂？根据IUPAC于1981年提出得定义,催化剂)就是一种物质,它能够改变反应得速率而不改变该反应得标准Gibbs自由焓变化2、催化作用得四个基本特征就是什么？⑴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; ⑵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),且催化剂可同时加速正逆反应; ⑶催化剂对反应具有选择性,当反应有一个以上生成多种产物得方向时,催化剂仅加速其中得一种。
⑷催化剂由正常运转到更换所延续时间(寿命)。
3、什么就是助催化剂？分为哪几种？催化剂中加入得另一种或者多种物质,本身不具活性或活性很小得物质,但能改变催化剂得部分性质,如化学组成、离子价态、酸碱性、表面结构、晶粒大小等,从而使催化剂得活性、选择性、抗毒性或稳定性得以改善。
结构型与电子型两类4、请说明理想得催化剂载体应具备得条件。
⑴具有能适合反应过程得形状与大小; ⑵有足够得机械强度,能经受反应过程中机械或热得冲击;有足够得抗拉强度,以抵抗催化剂使用过程中逐渐沉积在细孔里得副反应产物(如积碳)或污物而引起得破裂作用; ⑶有足够得比表面,合适得孔结构与吸水率,以便在其表面能均匀地负载活性组分与助催化剂,满足催化反应得需要; ⑷有足够得稳定性以抵抗活性组分、反应物及产物得化学侵蚀,并能经受催化剂得再生处理; ⑸能耐热,并具有合适得导热系数; ⑹不含可使催化剂中毒或副反应增加得物质; ⑺原料易得,制备方便,在制备载体以及制备成催化剂时不会造成环境污染; ⑻能与活性组分发生有益得化学作用;⑼能阻止催化剂失活5多相催化反应得一般步骤？物理过程与化学过程分别就是哪几步？⑴反应物分子从气流中向催化剂表面与孔内扩散。
⑵反应物分子在催化剂内表面上吸附。
⑶吸附得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。
⑷反应产物自催化剂内表面脱附。
⑸反应产物在孔内扩散到反应气流中去⑴⑸扩散为物理过程;⑵⑶⑷为化学过程6物理吸附与化学吸附得特点？物理吸附就是借助分子间力,吸附力弱,吸附热小(8～20kJ/mol),接近于气体得液化热,且就是可逆得,无选择性,分子量越大越容易发生,吸附稳定性不高,吸附与解吸速率都很快,可单分子层或多分子层吸附,不需要活化能。
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10.（记住这几个衅化率）=喂1111"〃。
％ s （选择1. 催化剂定义：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 自由嬉变化。
2. 催化剂特征：a.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。
b.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）。
c.催化剂对 反应具有选择性。
d.催化剂具有一定寿命。
3. 催化剂组成：活性组分、载体、助催化剂。
4. 固体催化剂衡量标准：a.给定温度下完成原料的转化率（活性越高，原料转化率的百分数越 大）。
b.完成给定的转化率所需的温度（温度越低活性越高）。
c.完成给定的转化率所需的空速 （空速越高活性越高）。
d.给定条件下目的产物的时空收率。
5. 载体种类：可以是天然的也可以是人工合成的，可分为低比表面积与高比表面积。
6. 催化指标：活性、选择性、稳定性。
7. 工业催化剂稳定性：热稳定性、化学稳定性、机械稳定性。
8. 助催化剂种类：结构型、电子型。
9. （记住这句话）均相催化常用于液相反应。
转化成目的产物的指定反应物的量X100% 已转化的指定反应物的量v _转化成目的产物的指定反应物的量X100 % 丫（产率）一 指定反应物进料的址1. 多相催化反应步骤：（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）反应产物离开催化剂表面向催化剂周围的 介质扩散。
2. 扩散过程：内扩散、外扩散。
4. 吸附平衡定义：当吸附与脱附速度相等时，固体表面上吸附的气体量维持不变，这种状态 即为吸附平衡。
5. 吸附等温线定义：对于给定的物系，在温度恒定和达到平衡的条件下，吸附质与压力的关 系称为吸附等温式或称吸附平衡式，绘制的曲线称为吸附等温线。
6. 吸附等温方程：, 一K 8= KpLangmuir简单吸附式：】°】K^>0= J_ "C —1 pBet等温方程：火例一力)E财伽7.解离吸附特点：解离吸附分子在表而上的覆盖度与分压的平方根成正比。
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四章1简答1. 布朗斯特(Br?nsted)酸、碱和路易斯(Lewis)酸、碱的定义是什么？2. 什么是B酸强度和L酸强度？3. 为什么TiO2占主要组分的TiO2-SiO2和SiO2占主要组分的SiO2-TiO2都是酸性催化剂？4. 什么是超强酸?5. 什么是分子筛？分子筛的结构构型三种层次是什么？6. 分子筛择形催化有哪几种形式？7. 什么是金属晶体的费米(Fermi)能级？它与电子逸出功之间的关系。
8. 金属价键模型中的d 特性百分数是什么意思？用什么符号表示？9. 什么溢流现象？其发生的条件是什么？10. 造成催化反应结构非敏感性的原因有哪几种？11. n型和p型半导体生成的因素分别有哪些？2选择1、加氢脱硫催化剂大部分的活性相是过渡金属硫化物的主要原因是（）A：金属与硫之间键相对较弱，同时硫负性比氧小而原子半径大；B：硫化物有很好的稳定性，同时又不会引入其它杂质；C：硫化物加氢需外加能量较氧化物低。
2、利用固体酸的吡啶-TPD曲线可以判断固体酸（）A：酸强度；B：酸量；C：酸的类型3、过渡金属离子可以L酸，其酸性与（）有很好的关联性。
A：电离能；B：生成焓；C：电负性4、X、Y型分子筛的区别在于（）A：分别由α、β笼构成；B：是否有八面沸石结构；C：硅铝比不同。
5、在催化氧化过程中经常用到钙钛矿催化剂，现在一般催化剂中所指的钙钛矿ABO3中（）A：A=Ca2+，B=Ti4+；B：A=稀土（特别是La3+）；B=过渡金属（M3+）；C：A=非金属（P5+），B=碱土金属（Mg2+）6、对于半导体催化剂ZnO引入少量的Al3+后，费米能级出现（）A：上升；B：下降；C：不发生变化。
7、金属的能带理论认为过渡金属和贵金属具有较高的催化性能与d空穴的多少有关。
经磁矩测试Fe、Co和Ni d空穴分别为2.2，1.7，0.6，适合加氢作为加氢的催化剂为（）。
A：Fe；B：Ni；C：Co8、按Boudart等人总结归纳Ni-Cu合金催化剂出现结构敏感的催化过程可能是（）A：C-C键断裂；B：C-H键断裂；C：H-H键断裂。
工业催化复习纲要
催化：题型：选择题（30分）、填空（20分）、判断（10分）、简答（20）、简单推导（20分）1、 催化剂IUPAC 的定义：催化剂是一类增加反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质2、3、 催化反应种类：均相催化、非均相催化（多相催化）、酶催化4、 催化剂的种类均相、多相、酶催化剂5、 催化剂的化学组成：1固体催化剂：主催化剂，共催化剂，助催化剂，载体2配合物催化剂：主催化剂（中心原子），助催化剂（配体）或主催化剂和助催化剂均是配合物3酶催化剂：酶=酶蛋白+辅基（辅酶），相当于主催化剂和助催化剂，两者分别存在时，均无活性。
6、 催化剂的特点：1可改变反应路径：路径改变，相应的能垒发生改变 2可改变速率：速率可增大，也可降低，如果正反应速率增大（或减小），则逆反应的速率也增大（或减小） 3反应前后本身不发生质的改变 4总反应的θm r G ∆不变 5催化剂具有选择性 6催化剂具有一定的寿命 7催化剂具有一定的活化温度8催化剂具有专一性 9催化剂具有高效性（可能中毒）其中三个指标最重要：活性、选择性、稳定性（寿命）研究中，开发新工艺和催化剂时首先追求高活性，其次是高选择性，最后才是稳定性；对现行流程和催化剂改进时，首先追求选择性，其次是稳定性，最后才是活性。
7、 载体的功能：载体时催化活性组分的分散剂、粘合物或支撑体，是负载活性组分的骨架。
载体分为高比表面积和低比表面积两类。
载体不仅关系到催化剂的活性、选择性，还关系到他们的热稳定性和机械强度，关系到催化过程的传递特性。
8、 助催化剂分类：按作用机理不同分为：结构型和电子型。
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。
电子型助催化剂的作用是改变主催化剂的电子结构，促进催化活性及选择性。
助催化剂除促进活性组分的功能外，也可以促进载体功能。
9、 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，使催化剂具有一定的形状；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可诱导出新的活性。
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工业催化总复习
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
最新工业催化答案完整版资料
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。
工业催化知识点
1.什么是催化作用？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。
2.催化作用的四个基本特征(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.催化剂有三种重要的催化指标：活性、选择性和稳定性。
4.催化剂的组成活性组分、载体、助催化剂。
5.什么是负载型催化剂将活性组分、助催化剂组分负载于载体上所制得的催化剂，称为负载型催化剂。
6.载体的种类载体的种类很多，可以是天然的，也可以是人工合成的。
可将载体划分为低比表面积和高比表面积两大类。
7.助催化剂按作用机理的不同一般区分为结构型和电子型两类。
8.载体的功能载体的功能主要有：（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，使催化剂具有一定的形状（3）改进催化剂的传导性（4）减少活性组分的含量（5）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9.一种良好的工业实用催化剂，应该具有三方面的基本要求：即活性、选择性和稳定性或者说寿命。
10.活性的表达(1)给定温度下完成原料的转化率;(2)温度(3)空速(4)时空收率11.工业催化剂的稳定性，包括热稳定性、化学稳定性和机械稳定性三方面。
12.均相催化是指催化剂与反应介质不可区分，与介质中的其他组分形成均匀物相的催化反应体系。
均相催化常用于液相反应。
13.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。
从气流层经过滞流层向催化剂颗粒表面的扩散或其反方向的扩散，称为外扩散。
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载体的功能：提供有效的表面和适合的孔结构。
增强催化剂的机械强度，是催化剂具有一定的形状。
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。
载体应具备的条件：具有适合反应的形状和大小。
有足够的机械强度、抗拉强度，有足够的比表面，合适的孔结构。
稳定性强且有再生性能。
能耐热，并具有合适的导热系数。
不含是催化剂中毒或增加副反应的物质。
原料易得，制备方便。
含对活性组分有益的化学作用。
能阻止催化剂失活。
浸渍法步骤：载体预处理、配制浸渍液、浸渍、出去过量液体、干燥、焙烧、活化。
浸渍液的选择：配置浸渍液的盐类溶解度要大、配置方便，催化剂焙烧过程中，盐类易分解成氧化物并经氢气等还原性气体还原成活性金属，非活性物质或对催化剂有害的物质，在焙烧或还原时易挥发除去，浸渍液的粘度小，流动性好，以利于浸渍均匀，缩短达到吸附平衡的时间，提高浸渍效率。
中孔分子筛：在碱性介质中以烷基季铵盐阳离子表面活性剂为模板剂，水热晶化硅酸盐或铝酸盐凝胶一步合成了具有规整孔道结构的M41S型中孔分子筛。
特征是：具有规则的孔道结构，孔径分布窄，且在1.3-30NM范围内调节。
经优化合成条件或后处理，可具有良好的热稳定性和一定的水热稳定性。
科李具有规则的外形，在微米尺度内保持高度的孔道有序性。
催化剂稳定性包括：热、化学、机械、抗毒性。
催化剂分类：过程：均相、多相、酶催化。
功能：氧化还原，酸碱，双功能。
类型：氧化、加氢、脱氢、异构、环化。
使用条件：过渡金属、金属氧化物、金属硫化物催化剂浸渍法的分类：过量、等体积、多次、浸渍沉淀法、流化喷洒、蒸气相浸渍法沉淀法分类：单组份、共沉淀、均匀沉淀、浸渍沉淀、导晶沉淀、超均匀共沉淀金属催化剂分类：块状、分散或负载型、合金、金属互化物、金属簇状物研究金属键三大理论：能带、价键、配位场非晶态合金催化剂特性：短程有序、长程无序、调整组成，制备：液体骤冷、化学还原、电化学制备、浸渍法。