工业催化考试复习资料

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工业催化期末复习资料

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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

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。

工业催化原理复习题.doc

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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________________ 。

工业催化复习

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-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

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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。

工业催化复习资料最终版

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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。

工业催化复习题

工业催化复习题

⼯业催化复习题1什么是催化剂?催化剂作⽤的特征是什么?催化剂定义: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。

特征①不能改变化学平衡②通过改变化学反应历程⽽改变反应速度③对加速化学反应具有选择性2⼯业催化剂的基本指标是什么?⼯业催化剂的性能要求有哪些?基本指标:活性、选择性、寿命、经济性。

性能要求:活性、选择性、⽣产能⼒、稳定性、寿命、机械强度、导热性能、形貌和粒度、再⽣性。

3什么是催化剂的稳定性?什么是催化剂的寿命?催化剂的稳定性是指催化剂在使⽤条件下具有稳定活性的时间。

催化剂的寿命是指从开始使⽤到活性下降到⽣产不能再⽤时所经历的时间。

4什么是催化剂失活?导致催化剂失活的主要原因有哪些?定义:在恒定反应条件下进⾏的催化反应的转化率随时间增长⽽下降的的现象叫催化剂失活。

原因:中毒、⽣焦、烧结、活性组分流失5如何计算催化剂的活性(转化率 X 、转换数TON 转换频率TOF ?( P 12)反应速率表⽰法、反应速率常数表⽰法、转化率表⽰法。

转化率X:反应物A 的总量/流经催化床层进料中反应物 A 的总量转换数TON 催化剂上每个活性位通过催化循环使总反应发⽣的次数转换频率TOF 每个活性位每秒时间内完成的催化循环的次数6固体催化剂的组成有⼏部分?说明合成氨催化剂各部分的作⽤?说明各部分的作⽤?组成:活性组分(主催化剂和共催化剂)、载体、助催化剂。

各部分作⽤:Fe为活性组分;AI2O3为载体;K20为助催化剂。

Pt 活性组分,Sn 助催化剂,AI2O3酸功能性载体。

7. 固体催化剂载体的作⽤是什么?常⽤的载体有哪⼏种?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。

常⽤载体:低⽐表⾯(刚⽟、碳化硅、浮⽯、硅藻⼟、⽯棉、耐⽕砖);⾼⽐表⾯(氧化铝、 SiO2/Al2O3、铁矶⼟、⽩⼟、氧化镁、硅胶、活性炭)。

8. 多相催化反应的步骤有哪些?(课本 P 14)外扩散-内扩散-化学吸附-表⾯反应-脱附-内扩散-外扩散I物理过程 9、什么是扩散控制、动⼒学控制?提⾼宏观反应速率措施?扩散控制:最慢步骤是物理过程--扩散动⼒学控制:最慢步骤是化学过程--吸附、脱附、表⾯反应措施:外扩散控制:提⾼⽓流速率。

工业催化 复习资料

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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。

工业催化复习题及答案

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。

工业催化原理真题

工业催化原理真题

工业催化原理真题一、名词解释1.互补原理;2.施主能级;3.反式影响;二、填空1.助催化剂为本身无活性或活性较小,加入少量后,可大大提高Cat.的活性、选择性、寿命、稳定性等性能的物质。

助催化剂可分为: 结构性助剂 、 调变性助剂 、 晶格缺陷性助剂 、 扩散性助剂 。

2.在八面体场中,若d 轨道填充电子为6个时,其晶体场稳定化能为 4 或 24 D q 。

3.若某金属催化剂原子排布方式为面心立方结构,那么其配位数为 12 ;若在晶体表明沿着三个不同的晶面(100)、(110)、(111)切开,其表面原子的配位数分别为 8 、 9 、 7 。

4.请写出酶催化剂中基团之间的作用形式(即次级键的类型): 氢键 、 疏水键 、 范德华力 、 配位键 、 离子键 。

5.正离子填充八面体空隙的条件是 0.414 < r +/r - < 0.732 ,在NaCl 晶体中,正离子半径r + = 0.94,负离子半径r - = 1.80,正离子填充 八面体 空隙,填充率为 100% 。

6.气态碱可以测酸的 酸强度 和 酸浓度 ,但不能测 酸类型 。

三、简答1.按照能带理论,s 能带电子云密度小于d 能带电子云密度,s 能带带宽却大于d 能带带宽,请解释为什么会出现这种情况。

2.已知某插入反应的反应方程式如下所示,其过渡态分别是什么?212P A P 1-1k k k A 3.根据下图所示内容判断基元化学反应类型,①A 和B 1属于何种基元化学反应,其中A 起什么作用;②A 和B 2属于何种基元化学反应,其中A 起什么作用。

4.观察下列两种配合物,判断哪一种配合物中的Pt —Cl 键长更长,说明理由。

四、综合题1. 两个催化剂k 1,k 2,在一个多催化反应体系中均起催化作用,其反应途径如下所示,两催化剂起什么催化作用?其一般的催化反应机理和催化循环过程示意图是什么?2.已知某化学反应为A+B 2C ,其反应机理如下: 12-1-23-4-34k k k k k k k k A+S ASB+S BS AS+BS CS+C CS C+S若脱附步骤为控制步骤,则回答下列问题:(1)试推导动力学方程;(2)若S A B P p =p =2;k 1,k 2,k 3/k -3,k 41,试求初始反应速率r 初和总压p s 之间的关系。

工业催化复习资料..

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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。

最新工业催化答案完整版资料

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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。

工业催化复习资料-问答题

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。

工业催化期末考试题及答案

工业催化期末考试题及答案

工业催化期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 工业催化中,催化剂的主要特性不包括以下哪一项?A. 活性B. 选择性C. 稳定性D. 毒性答案:D2. 下列哪种物质不是催化剂的载体?A. 活性炭B. 氧化铝C. 氧化铁D. 硫酸答案:D3. 在催化反应中,催化剂的作用是:A. 提高反应物浓度B. 改变反应物的化学性质C. 降低反应的活化能D. 增加产物的产量答案:C4. 催化剂的失活通常由以下哪种原因引起?A. 催化剂的老化B. 催化剂的磨损C. 催化剂的中毒D. 所有以上答案:D5. 以下哪种催化剂属于均相催化剂?A. 铂催化剂B. 镍催化剂C. 钯催化剂D. 硫酸催化剂答案:D6. 工业催化中,催化剂的制备方法不包括:A. 浸渍法B. 沉淀法C. 熔融法D. 机械混合法答案:D7. 催化剂的活性位点通常具有什么特性?A. 表面活性B. 体积活性C. 内部活性D. 外部活性答案:A8. 工业催化中,催化剂的再生通常采用哪种方法?A. 物理再生B. 化学再生C. 热再生D. 所有以上答案:D9. 以下哪种反应器类型适用于固定床催化反应?A. 流化床反应器B. 固定床反应器C. 浆态床反应器D. 膜反应器答案:B10. 催化剂的表面积通常与其什么性能有关?A. 活性B. 选择性C. 稳定性D. 毒性答案:A二、填空题(每空2分,共20分)11. 催化剂的________是指催化剂在反应中不被消耗的性质。

答案:可逆性12. 工业催化中,催化剂的________是指催化剂在反应中能够选择性地生成特定产物的能力。

答案:选择性13. 催化剂的________是指催化剂在反应中能够降低反应活化能的能力。

答案:催化活性14. 催化剂的________是指催化剂在反应中能够保持其物理和化学性质不变的能力。

答案:稳定性15. 催化剂的________是指催化剂在反应中能够抵抗毒化物质的能力。

答案:抗毒性16. 工业催化中,________是指催化剂在反应中能够提高反应速率的能力。

工业催化复习要点.doc

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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。

工业催化考试复习题

工业催化考试复习题

1.绿色化学:利用一系列原理来降低和消除在化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生。

2.零排放:指无限的减少污染物和能源排放直至为零的活动。

3.手性催化:手性就是物质的分子和镜像不重合性4.手性化合物:指分子量、分子结构相同,但左右排列相反的化合物,如实与其镜中的映体。

5.择形催化:沸石具有规则的孔道和孔笼结构,宽敞的通道和孔道靠可限制及区分进出的分子,使其具有形状及大小选择性,故称这种催化为择形催化。

6.催化剂:在化学反应中能改变其他物质的反应速率而自身质量和化学性能不发生改变的物质,又称工业味精。

7.催化剂中毒:原料中的杂质,反应中形成的副产物等是催化剂的活性,选性明显降低或丧失的现象8.溢流:固体表面吸附物(离子或自由基)迁移到次级活性中心的现象。

9.载体:是活性组分的分散剂、黏合物或支撑体,是负载活性组分的骨架。

可划分为低比表面积和高比表面积两类。

10.助催化剂:加入到催化剂的少量物质,是催化剂的副主成分,其本身没有活性或者活性很小,但把它加入到催化剂中后,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、表面构造、分散状态、机械强度等。

11.环境友好:主要包括预防污染的少废或无废的工艺技术和产品技术,同时也包括治理污染的末端技术。

12.强相互作用:作用于强子之间的力。

(时空产率单位:mol/(l*h))13.时空产率:单位体积或单位面积的设备在单位时间内得到目的产物的数量。

14.超强酸:固体酸的强度若超过100%硫酸的酸强度,称为超强酸。

15.超强碱:强度较中性物质高出19个单位的碱性物质,称为超强碱。

16.杂多酸:由杂原子和配位原子按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧多酸,或为多氧族金属配合物。

17.分子筛:分子筛是结晶型的硅铝盐酸,具有均匀的孔隙结构。

18.络合催化: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。

19.三效催化:把一氧化碳,碳氢化合物,氮氧化合物分别氧化还原为对人体无害的二氧化碳,氮气,水蒸气时进行催化的过程。

工业催化考试

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一、名词解释1、催化剂:是一种能够加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化的物质。

它将反应物转变为产物,在循环的最终步骤催化剂再回到其原始状态,加速化学反应,在过程中自身不被消耗。

2、费米能级:电子在能带中填充的最高能级3、选择性:是指所消耗的原料中转化成目的产物的分率。

工业催化剂,注重选择性的要求,有时要超过对活性的要求。

4、比活性:对于固体催化剂,与催化剂单位表面积相对应的活性称为比活性(α)α=k/Sk--催化反应速度常数;S---活性比表面积。

5、均相反应:在单一固相、气相、液相进行的化学反应,即在反应过程中与其他相没有物质交换的反应。

6、固体酸:凡能给出质子或者能接受电子对的固体称之为固体酸。

7、转换频率:是指每个催化活性中心上单位时间内有多少分子被转化。

8、分子筛:具有均匀的孔隙结构,结晶型的硅铝酸盐。

9、溢流:一定条件下,在一种固体表面吸附并活化,形成的活性物种(离子或自由基等),不经脱附,向同样条件下不能直接形成该活性物种的另一种固相表面上的迁移。

10、吸附等温线:对于给定的体系,在温度恒定和达到平衡的条件下,吸附量与压力的关系称为吸附等温式或称吸附平衡式,绘制的曲线二、简答题1、哪些种类物质可以用来作催化剂,催化剂分类以及催化作用的特征是什么?①可做催化剂的物质:无机物:单质,如金属;化合物,如金属氧化物、硫化物、有机金属络合物等;酶或细胞等。

有机物或微生物:酶或细胞等。

②催化剂分类:正催化剂:可降低正、逆反应的活化能,使正、逆反应的速率同时加快。

2.负催化剂:可升高正、逆反应的活化能,使正、逆反应的速率同时减慢。

金属催化剂,金属氧化物催化剂,酸碱催化剂,有机金属化合物催化剂③催化作用的特征:催化剂只能加速热力学上可以进行的反应(G <0),而不能加速热力学上无法进行的反应(G >0);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);催化剂对反应具有选择性;催化剂有寿命。

工业催化考试重点

工业催化考试重点

⼯业催化考试重点第1、2章复习思考题1、催化剂是如何定义的?催化剂是⼀种能够改变化学反应速度⽽不能改变反应的热⼒学平衡位置,且⾃⾝不被明显消耗的物质。

2、催化剂在⼯业上的作⽤功能或者效果有哪些?1)使得原来难以在⼯业上实现的过程得以实现。

2)由过去常常使⽤的⼀种原料,可以改变为多种原料。

3)原来⽆法⽣产的过程,可以实现⽣产。

4)原来需要多步完成的,变为⼀步完成。

5)由原来产品质量低,能耗⼤,变为⽣产成本低,质量⾼6)由原来转化率低,副产物多,污染严重,变为转化率⾼,产物单⼀,污染减少3、载体具有哪些功能和作⽤?①分散作⽤,增⼤表⾯积,分散活性组分;②稳定化作⽤,防⽌活性组分熔化或者再结晶;③⽀撑作⽤,使催化剂具备⼀定机械强度,不易破损;④传热和稀释作⽤,能及时移⾛热量,提⾼热稳定性;⑤助催化作⽤,某些载体能对活性组分发⽣诱导作⽤,协助活性组分发⽣催化作⽤。

4、代表催化剂性能的重要指标是什么?催化剂的反应性能是评价催化剂好坏的主要指标,它主要包括催化剂的活性、选择性和稳定性。

(1)催化剂的活性:指催化剂能加快化学反应的反应速度的程度(2)催化剂的选择性:使反应向⽣成某⼀特定产物的⽅向进⾏。

(3)催化剂的稳定性:是指在使⽤条件下,催化剂具有稳定活性的周期5、多相催化反应的过程步骤可分为哪⼏步?实质上可分为⼏步?(1)外扩散—内扩散—化学吸附—表⾯反应—脱附—内扩散—外扩散(2)物理过程—化学过程—物理过程6、吸附是如何定义的?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。

7、物理吸附与化学吸附的本质不同是什么?本质:⼆者不同在于其作⽤⼒不同,前者为范德华⼒,后者为化学键⼒,因此吸附形成的吸附物种也不同,⽽且吸附过程也不同等诸多不同。

不同的表现形式为:(后⾯)8、为何说Langmuir吸附为理想吸附?基本假设是什么?模型假设:①吸附表⾯均匀,各吸附中⼼能量相同;②吸附分⼦间⽆相互作⽤;③单分⼦层吸附,吸附分⼦与吸附中⼼碰撞进⾏吸附,⼀个分⼦只占据⼀个吸附中⼼;④在⼀定条件下,吸附与脱附可建⽴动态平衡。

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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。

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。

10.画出物理吸附与化学吸附势能曲线,写出Ea,Ed 与 Qc 之间关系式。

11.真实吸附中,吸附热q 与覆盖度的关系如何,说明产生真实吸附的原因。

12.氢在Pt上的吸附有几种状态,分别图示出来13.一定温度下,有A,B,C三种气体在固体表面上发生竞争吸附,在一定T时,当达吸附平衡时,已知其吸附平衡常数分别为kA,kB,kC,,吸附平衡压力分别为PA,PB,PC,,试导出 A, B, C,的表达式(教材45)14. A气体在一固体表面上发生了一化学吸附,在一定温度下,达吸附平衡时,实验发现,单位固体表面积吸附A的体积量V(标准状态)与 A吸附平衡压的自然对数 ln PA 呈直线关系,则该吸附为 ( )吸附模型.17.常见的固体酸催化剂有哪些,写出描写固体酸催化剂酸性强度的函数表达式。

1)常见固体酸催化剂有a.天然黏土类(高岭土,活性白土,天然沸石)b.浸润类(H2 SO4,H3PO4等液体浸润于载体上(载体为SiO2,硅藻土) c.阳离子交换树脂 d.活性炭在273K下热处理 e.金属氧化物硫化物(Al2O3 ZnS等) f.金属盐类(MgSO4 BaF2等) g.合成复合氧化物(SiO2-Al2O3,合成分子筛等)2)酸强度表达式H0=pKa+㏒[B]a/[BH+]a18. 分子筛的化学组成与结构单元各是什么?常见的分子筛有几种型号,各是什么?1)化学组成沸石分子筛是结晶硅铝酸盐,其化学组成实验式可表示为:M 2/nO ∙Al2O 3 ∙xSiO2 ∙ yH2O 式中,M为金属离子,人工合成时通常为Na开始;n为金属离子的价数,x为SiO2的分子数,也可称SiO2/Al2O3的摩尔比,俗称硅铝比;y为H2O分子的分子数。

结构单元:a.基本结构单元是硅氧四面体(SiO4)和铝氧四面体(AlO4)b. 硅氧四面体和铝氧四面体可通过氧原子(氧桥)联结起来形成环。

由四个四面体形成一个环就叫四元氧环。

以此类推有五元氧环、六元氧环,八元氧环,十元氧环和十二元氧环等c. 各种不同的环通过氧桥相互联接又可形成三维空间的多面体。

各种各样的多面体构成中空的笼。

笼进一步相互联接形成分子筛。

笼是分子筛结构的重要特征。

2)常见型号:a. A型分子筛 b. X、Y型分子筛 c. 丝光沸石型分子筛 d. 高硅沸石ZS M型分子筛 e.磷酸铝系分子筛19 .常见的金属催化剂是指的元素周期表中的哪些金属元素,其电子结构特征是什么? 1)几乎所有金属催化剂都是过渡金属。

一般是d区元素(ⅠB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ)2)外层电子排布:最外层1-2个S电子,次层1-10d电子。

最外层有1-2个电子,次外层有1-10个d电子,(n-1)d ns有未成对的电子。

即使象Cu,Ag,Au等d电子已经完全充满,由于d电子可以跃迁到s轨道上,因此d仍有未充满的电子。

通常称为含有未充满或未成对的d电子从而产生化学吸附。

20.常见气体在同一金属上化学吸附强弱的顺序如何,气体在金属上吸附强弱与其催化活性有什么关系金属对气体分子化学吸附强度顺序O2>C2H2>C2H4>CO>H2>CO2>N22)吸附的过强或过弱都不利于下一步化学反应的进行。

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。

21.金属氧化物催化剂具有半导性,按半导性可把金属氧化物催化剂分为几种类型的半导体,并叙述各类半导体的特征。

纯氧化物掺入杂质后在什么情况下表现为n-型,在什么情况下表现为p-型半导体.1)a.i型本征半导体:不含杂质,具有理想的完整的晶体结构具有电子和空穴两种载流体,例如Si、Ge、PbS、Fe3O4等。

费米能级Ef在禁带中间b.n型半导体:含有能供给电子的杂质,此电子输入空带成为自由电子,空带变成导带。

此杂质叫施主杂质。

费米能级在施主能级和导带能级之间c.p型半导体:含有易于接受电子的杂质,半导体满带中的电子输入杂质中而产生空穴,此杂质叫受主杂质。

费米能级在受主能级和禁带能级之间2)加入少量低价离子形成n型半导体;加入少量高价离子形成p型半导体掺入杂质后,产生的杂质能级(施主能级:杂质能级靠近半导体导带下部)的电子容易激发到氧化物的导带中产生自由电子而导带,则表现为n型;杂质能级(受主能级:杂质能级靠近满带上部)的空穴容易接受氧化物的满带中跃迁的电子使满带产生正电空穴而进行空穴导电,则表现为p型。

22 .氧化反应常用具有(p)型半导性的氧化物作为催化剂,加氢反应常用具有(n)型半导性的氧化物作为催化剂。

23. 什么是络合催化,按分子轨道理论,说明络合催化的本质(提示,可以Pd2+ 与乙烯C2H4形成σ- 键为例图示并说明).1)络合催化,是指催化剂在反应过程中对反应物起络合作用,并使之在配位空间进行催化的过程。

其起催化作用的是由过渡金属元素构成的中心离子或原子,与周围具有孤对电子的配位体组成的络合物。

2)原子轨道有效组合形成分子轨道必须遵循三个原则:能量近似原则、轨道最大重叠原则和对称性匹配原则。

乙烯与中心离子相互作用,Pd2+中的dsp2杂化轨道接受乙烯π键上的电子对形成σ键,Pd2+填充电子的dxz轨道与乙烯的π*反键空轨道形成π反馈键,二者构成σ-π,使乙烯电子激发到能量较高的反键π*轨道导致双键削弱从而活化了乙烯的π键。

24.写出丙烯定向聚合的反应方程式(机理)25. 固体催化剂制备包括哪三大步骤?a.原料的选择和配料b.制备催化剂的母体c.活化成型26. 制备固体催化剂母体的方法有哪些?a.胶凝b.沉淀c.老化、过滤与洗涤d.浸渍e.混碾、喷涂、离子交换f.熔融、沥滤27. 用沉淀法制备催化剂时哪些因素对催化剂的活性都会产生影响,试分别诉述28. 催化剂制备过程中,母体制备好后,为什么要进行煅烧(目的),煅烧过程中会有哪些反应发生?1)煅烧是对催化剂母体在不低于其使用温度下进行的热处理过程。

严格控制煅烧温度后,可以获得与良好催化性能密切相关的物相、晶型、晶密度、孔结构、比表面。

2)煅烧过程中的反应:热分解;发生固相合成反应;形成固溶体;发生晶型转变;29. 催化剂活化方式有哪几种?活化是将催化剂经化学处理,使其转化为催化反应所需要的活性物相和结构等。

根据催化剂和催化反应的不同可以分为还原活化、氧化活化、硫化活化。

30. 催化剂反应中,不同反应器与所用的催化剂的形状有什么联系?流化床反应器用微球或粉末催化剂,固体床用颗粒催化剂。

31 .催化剂的形状分类及各种形状的成型方法?形状:无定形、球形,圆柱形,条形,片形,蜂窝形,三叶草形,Cat形状方法:压力成型,收缩成型,挤条成型,油中成型,喷雾成型,转动成型32 .催化剂活性组分选择的方法有哪些?周期表模拟,活性样板,主体性质,几何形状,化学性质。

33 .催化剂中助剂的作用是什么?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、表面构造、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,促进活性组分的功能,也可以促进载体的功能。

34. 催化剂中载体的作用是什么?a.提供有效的表面和适宜的孔结构 b.增强催化剂的强度,使催化剂具有一定的形状 c.改善催化剂的传导性d.减少活性组分的含量 e.载体提供附加的活性中心 f.活性组分与载体之间的溢流现象和强相互作用35. 催化剂失活的主要原因?物理变化,化学变化,体相变化。

如中毒,积炭,烧结,挥发与剥落,粉化,流失。

36 .金属催化剂的毒物主要有哪些,其结构特征是什么1)酸性催化剂的毒物主要是碱性物,包括碱金属和碱土金属的离子,如Na+,K+,Ca+,B a+等能置换B酸中心的H+,是B酸位中毒,中毒强弱顺序Cs>K=Ba>Na>Li,离子半径大的离子毒性强。

2)金属催化剂的毒物有硫化物(H2S,COS,CS2和有机硫RSH,RSR),砷化物,重金属杂质等。

其有三类:a.含有具有孤对电子结构的V主族(N,P,As,Sb)和Ⅵ主族(O,S,Se, Te)元素的物质 b.有空的S轨道的金属离子如Cu+,Ag+,Cd2+,Hg2+,Ni+ c.不饱和分子CO,C2H2,芳香族化合物。

它们的共同特征是具有未配对电子或孤对电子,有很强的络合能力。

37. 什么叫积碳,积碳的形态有哪些,原因 ? 防止积碳的方法 ?1)积炭是催化剂在使用过程中,逐渐在表面上沉积一层炭质化合物,减少了可利用的表面积,引起催化剂活性的衰退。

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