工业催化答案完整版

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(完整word版)工业催化试卷及答案

(完整word版)工业催化试卷及答案
31.简述X型分子筛的主要结构。
骨架:β笼中的四个六元环联结而成
形态:金刚石型结构(属立方晶系)
主晶穴:β笼和六方棱柱围成。孔道8~9Å最大孔径为12元环
32.简述用沉淀法制备催化剂时老化的作用。
发生晶型完善及晶型转变,使晶型沉淀形成均匀晶粒或减少非晶型沉淀中杂志的浓度形成稳定晶粒
33.简述沸石分
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。
40.按参考文献标准格式列出本文出处。
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. B. C. D.
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-Al2O3B.Ag/α-Al2O3
C.Ag/γ-Al2O3D.Ni/γ-Al2O3
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.0.4nm B.0.6nm
C.0.7nmD.0.8nm
7.金属在载体上的细微程度用()
27.超强酸
是一种酸性比100%硫酸还强的酸。H。<-11.9

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。

工业催化试卷答案整理

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。

工业催化试卷及答案

工业催化试卷及答案

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-Al2O3 B.Ag/α-Al2O3C.Ag/γ-Al2O3 D.Ni/γ-Al2O35.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.NiOC.Cu2O D.CuO10.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。

工业催化的25题答案

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。

工业催化答案完整版

工业催化答案完整版

工业催化答案完整版工业催化是现代化学工业中最重要的技术之一,它通过化学反应提高产品的产量和质量,减少生产工序,降低能源消耗和废弃物排放,从而改善生态环境和社会经济效益。

本文将从催化基础、反应机理、催化剂种类、工业应用和发展趋势等几个方面介绍工业催化的答案。

一、催化基础催化是通过加速反应速率、降低反应能量、改变反应路径等方式促进化学反应的过程。

催化剂是参与反应但不改变反应物的数量和能量的物质。

催化机理包括活化、吸附、表面反应和解除等步骤,其中吸附是关键步骤,表现为物质在催化剂表面附着并发生化学作用。

催化反应速率可以用动力学公式表示,它与反应物浓度、温度、催化剂性质和反应条件等因素有关。

常见的催化反应包括加氢、氧化、重整、异构化、裂解、聚合等,它们涉及碳氢化合物、醇、酸、酯、脂肪酸、芳香族化合物等底物,产生烃、酮、醛、酸、胺、酯等产物。

二、反应机理催化反应的机理复杂,需要通过实验和理论模拟相结合来研究。

一般来说,反应物分子在催化剂表面上被吸附形成中间体,并与其他吸附物分子进行相互作用和转化,最终生成产物和脱附到气相或液相。

反应机理受到催化剂种类、表面结构、晶体形态、电子结构等因素影响,需要通过物理化学手段来探究。

三、催化剂种类催化剂种类繁多,可以按其形态、成分、用途等分类。

常见的催化剂包括金属、氧化物、酸、碱、离子液体、生物酶、膜等。

金属催化剂常用于氢化、氢解、氧化等反应中,例如铂、钯、镍等;氧化物催化剂常用于脱除污染物、水溶液处理、能源转化等反应中,例如二氧化钛、二氧化硅、氧化铝等;酸碱催化剂常用于酯化、缩合、酸碱中和等反应中,例如硫酸、磷酸、氢氧化钠等;离子液体催化剂具有优异的溶解度、稳定性和特殊性质,在新材料、新能源、新催化剂领域有广泛应用;生物酶和膜等催化剂在生物技术、食品工业、医药化学等领域发挥着重要作用。

四、工业应用工业催化是现代化学工业中最常见的工艺之一,它遍布化工、石油、制药、冶金、环保等各个领域。

工业催化原理——作业汇总(含标准答案)

工业催化原理——作业汇总(含标准答案)

第一章催化剂与催化作用基本知识1、简述催化剂地三个基本特征.答:①催化剂存在与否不影响△Gθ地数值,只能加速一个热力学上允许地化学反应达到化学平衡状态而不能改变化学平衡;②催化剂加速化学反应是通过改变化学反应历程,降低反应活化能得以实现地;③催化剂对加速反应具有选择性.2、1-丁烯氧化脱氢制丁二烯所用催化剂为MoO3/BiO3混合氧化物,反应由下列各步组成(1)CH3-CH2-CH=CH2+2Mo6++O2-→CH2=CH-CH=CH2+2Mo5++H20(2)2Bi3++2Mo5+→2Bi2++2Mo6+(3)2Bi2++1/202→2Bi3++02-总反应为CH3-CH2-CH=CH2+1/202→CH2=CH-CH=CH2+H20试画出催化循环图.CH3-CH2CH2=CH-CH=CH2Mo5+Bi2+H203、合成氨催化剂中含有Fe3O4、Al2O3和K20,解释催化剂各组成部分地作用. 答:Fe3O4:主催化剂,催化剂地主要组成,起催化作用地根本性物质Al2O3:构型助催化剂,减缓微晶增长速度,使催化剂寿命长达数年K20:调变型助催化剂,使铁催化剂逸出功降低,使其活性提高第二章催化剂地表面吸附和孔内扩散1、若混合气体A和B2在表面上发生竞争吸附,其中A为单活性吸附,B2为解离吸附:A+B2+3*→A*+2B*,A和B2地气相分压分别为p A和p B.吸附平衡常数为k A和k B.求吸附达到平衡后A地覆盖率θA和B地覆盖率θB.解:对于气体A:吸附速率v aA=k aA P A(1—θA—θB) ;脱附速率v dA=k dAθA 平衡时:v aA=v dA,即θA=(k aA/k dA)P A(1—θA—θB)=k A·k B(1—θA—θB)对于气体B:吸附速率v aB=k aB P B(1—θA—θB)2;脱附速率v dB=k dBθB2平衡时:v aB=v dB ,即θB2= k B P B(1—θA—θB)2m换算成标况).(2)求Al2O3地表面积.(已知:N2分子截面积16.2×10-20m2)解:P/V a(P0-P)=(1/CV m)[1+(C-1)P/P O]=[(C-1)/CV m](P/P O)+1/CV m 由题目可知:(C-1)/CVm=50.06 1/CVm=0.2723 ∴C=184.84 Vm=0.01987L(标况)n=0.01987/22.4=8.875×10-4S=nN A S O=8.875×10-4×6.023×1023×16.2×10-20=86.60m23、多相催化反应一般包括那几个步骤?其中哪几个步骤属于化学过程?答:多相催化反应包括:外扩散:反应物分子从气流中向催化剂颗粒表面扩散;(孔)内扩散:反应物分子从颗粒表面向颗粒内表面扩散;化学吸附:反应物分子在催化剂内表面吸附;表面反应:吸附地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;其中化学吸附、表面反应、脱附属于化学过程.4、在多相催化反应中,为什么至少有一种反应物必须经过化学吸附?答:因为化学吸附可使反应物分子均裂生成自由基,也可以异裂生成离子或使反应物分子强极化为极性分子,生成地这些表面活性中间物种具有很高地反应活性,有利于催化反应地进行.5、物理吸附、化学吸附地差别如何?物理吸附和化学吸附地特征比较化学吸附态一般是指分子或原子在固体催化剂表面进行化学吸附地化学状态、电子结构及几何构型.7、氢地吸附态有:在金属表面上地吸附态(均裂吸附)和在金属氧化物表面上地吸附态(均裂吸附)8、室温下,氢在ZnO上地化学吸附有两类,它们是:第一类是快速可逆地吸附:这类吸附地氢参与了乙烯加氢-氘交换反应,表明它是处于活化状态;第二类化学吸附是慢地、不可逆地:示踪实验表明这类吸附地氢不能进行乙烯加氢和氢-氘交换反应,因而是没有得到活化地.即所谓地高配位M-吸附态和低配位L-吸附态.9、CO在过渡金属上两种吸附态是:分子态吸附、解离型吸附10、在一些催化剂上,已经确定了哪几种氧吸附形式?哪种氧吸附态易使烃类发生深度氧化作用?多种吸附态:电中性地氧分子O2和带负电荷地阳离子(O2-,O-,O2-)带吸附阳离子与深度氧化有关.11、关于烯烃在金属上地缔合化学吸附,已经提出哪两种吸附态?答:σ型和π型12、有关乙炔在金属表面上地吸附态,已经提出地吸附态有哪几种?答:π型一位吸附、σ型二位吸附、解离吸附13、关于苯在金属上地吸附已经提出地看法有:答:6位σ型吸附、2位σ型吸附、η6π缔合型吸附态、解离吸附14、在一种催化剂表面产生各种吸附态地成因是多方面地,主要原因有哪两种?答:固有不均一性、诱导不均一性.15、固有不均一性地定义:指表面原子(离子)微环境地不均一性,一般是指由催化剂本身地结构所决定地和在制备过程中所产生地价不饱和性或配位不配合性地差异.16、Langmuir吸附地基本假设如何?答:(1)吸附剂表面是均匀地,各吸附中心能量相同;(2)吸附分子间无相互作用;(3)吸附是单分子层吸附,其吸附分子与吸附中心碰撞才能吸附,一个分子共占据一个吸附中心;(4)一定条件下,吸附与脱附可建立动态平衡.17、乔姆金等温式成立地条件:只适用于化学吸附,且在较小地覆盖度范围内才有效,从化学吸附只能在一部分表面中心上进行(即吸附分子只能吸附在可以成键地吸附中心上)地观点来看,上述二者显然是一致地.18、物理吸附地多分子层理论地基本假设:(1)固体表面是均匀地,自由表面对所有分子地吸附机会相等,分子地吸附、脱附不受其他分子存在地影响;(2)固体表面与气体分子地作用力为范德华力,因此在第一吸附层之上还可以进行第二层、第三层等多层吸附.19、溢流定义:一定条件下形成或存在于一种固相表面地活性物种,不经脱附过程进入气相而向同样条件下不能直接形成或本来不存在该活性物种地另一种固相表面上地迁移.第三章酸碱催化剂及其催化应用1、酸、碱地质子论地定义:凡是能提供质子(H +)地物质称为酸(B 酸);凡是能够接受质子地物质称为碱(B 碱)2、酸、碱地电子论地定义: 凡是能接受电子对地物质称为酸(L 酸);凡是能提供电子对地物质称为碱(L 碱).3、软硬酸、碱原则:(SHAB 原则)软酸与软碱易形成稳定地络合物,硬酸与硬碱易形成稳定地络合物.而交界酸碱不论结合对象是软或硬酸碱,都能相互配位,但形成络合物地稳定性差.4、酸、碱性质地完整描述包括哪三个方面?答:酸中心地类型、酸中心地浓度、酸中心地强度5、均相酸、碱催化反应地特征?答:均相酸碱催化一般以离子型机理进行,即酸碱催化剂与反应物作用形成正碳离子或负碱离子中间物种,这些中间物种与另一反应物作用(或本身分解),生成产物并释放出催化剂,构成酸碱催化循环.在这些催化过程中均以质子转移步骤为特征,所以,一些有质子转移地反应,如水合、脱水、酯化、水解、烷基化和脱烷基等反应,均可使用酸碱催化剂进行催化反应.6、Bronsted 规则公式是什么,怎么应用该规则对液体酸催化反应建立催化剂筛选模型?答:Bronsted 规则公式:α=aa a K G k 取对数,得:logk a =logG a +αlogK a 或 logk a =logG a -αpK a用logk a 对pK a 作图,可得到一直线,斜率为-αα值在0~1之间.α值很小,表明反应对催化剂地酸强度不敏感,此时任何一种酸都是优良地质子给予者,反应与催化剂酸强度无关;相反,α值接近1,表明反应对催化剂酸强度很敏感,只有强酸中心才能催化该反应.有些酸催化剂在反应过程中可同时离解出两个或多个质子,在这种情况下就须对方程作些修正.对酸催化反应为:α=)K p q (G p k a a a 对碱催化反应为:β=b b b K G k 或 β=)K q p(G p k b b b7、对酸中心地检测包括哪几个方面?答:酸中心地类型、酸量(酸度、酸密度、酸浓度)、酸强度及其分布.8、以TiO 2-SiO 2 为例,请阐述田部浩三关于二元混合氧化物酸性中心模型.答:在TiO2-SiO2二元混合氧化物中,一级结构为杂多负离子;二级结构为杂多负离子和抗衡正离子所组成杂多酸或杂多酸盐地晶体结构;三级结构指地是由杂多负离子抗衡正离子和结晶水所组成地晶体结构.10、杂多酸地性质:答:热稳定性:分解温度620~870K,PW>SiW>PMo>SiMo;酸性:杂多酸为强B酸;氧化还原性:杂多酸为强氧化剂;“假液相”性:吸收大量极性分子地杂多酸类似于一种浓溶液11、用指示剂测定固体酸地酸性(1)如,某固体酸能使蒽醌变黄色,则样品酸强度:H o≤-8.2(2)如,某固体酸不能使蒽醌变色而能使亚苄基乙酰苯变黄色,则样品酸强度:-8.2<H o<-5.612、正碳离子稳定性顺序是:叔正碳离子>仲正碳离子>伯正碳离子>乙基正碳离子>甲基正碳离子13、固体碱催化反应机理:负碳离子机理,L碱中心能够供给电子对,把C-H中地H+脱去,形成负碳离子14、请简述分子筛沸石地结构特点.答:分子筛地晶格骨架主要由硅铝酸部分所组成,固体内部地原子排列,是按照一定地规律作周期性地三维排列.对于不同地硅铝比例,不同地制备条件与方法,骨架结构也不同.分子筛只有中空地有高度规则性地笼状结构,通向这笼状多面体,有各种大小均一地孔道,从而组成了四通八达地微晶体.入口孔径(窗口)地大小限制了能够吸附在分子筛内部表面地分子地几何大小,从而具有筛分分子地性能.其孔径大小也与阳离子地类型有关.15、沸石分子筛地离子交换度(简称交换度):可用Na+交换度衡量:Na+交换度% =(交换下来地Na20量/原来沸石中含地Na20量)×100%16、分子筛地择形选择性:(A)反应物择形催化:当反应混合物中有些反应物分子地临界直径小于孔径时,可以进到晶孔内,与催化剂内表面相接触进行催化反应,而大于孔径地分子不能进入晶孔内,这样便产生反应物择形催化.(B)产物择形催化:反应产物中分子临界直径小于孔口地可以从孔中扩散出来,最终成为产物,而分子临界直径大于孔径地则无法从孔内溢出,此时便产生了产物选择性.(C)限制过渡态择形催化:反应物分子相互作用时可生成相应地过渡态,它需要一定空间,当催化剂空腔中地有效空间小于过渡态所需要地空间时,反应将受到阻止,此时便产生限制过渡态选择性催化.(D)分子交通控制地择形催化:具有两种不同形状和大小和孔道分子筛中,反应物分子可以很容易地通过一种孔道进入到催化剂地活性部位,进行催化反应,而产物分子则从另一孔道扩散出去,尽可能地减少逆扩散,从而增加反应速率.这种分子交通控制地催化反应,是一种特殊形式地择形选择性,称分子交通控制择形催化.17、请简述催化裂化原料油中固体酸催化剂地发展过程.催化剂地选择比较明显地经历以下三个阶段:一、1936 年开始采用天然粘土催化剂(例如酸处理过地白土-微晶膨润土、蒙脱土、高岭土).这些粘土是水合硅铝酸盐,合有可交换地Ca2+、Mg2+、Fe3+等离子.经过H2SO4处理后,这些离子绝大部分为H+所交换;二、40 年代以后,催化裂化使用了合成非晶态硅酸铝类催化剂(又称硅铝胶SiO2-Al2O3).它地优点是抗硫性能、机械性能较好,所产生地汽油辛烷值比天然催化刑也高,但汽油与焦炭比例较差;三、近年来,由新型分子筛催化剂,与硅铝胶催化剂对比,有四个特点:1)活性高得多;2)汽油组分中合饱和烷烃及芳烃多,汽油质量较好;3)单程转化率提高,比较不易产生“过裂化”,裂化效率较高;4)抗重金属污染性能高.第四章金属催化剂及其催化应用1、金属分散度:分散度(D)=表相原子数/(表相+体相)原子数.分散度是指金属晶粒大小而言,晶粒大,分散度小,反之晶粒小,分散度大.2、能带:按照分子轨道理论,把金属以及金属氧化物看成N个原子规则排列成地近乎无限地巨大分子,相邻原子地轨道重叠,组成成属于整个材料地N个非定域分子轨道.随着N趋于无限大,能带总宽度逐渐增大,但仍保持有限值,因此能级间隔趋向于零,称为能带.3、费米能级:电子在能带中填充地最高能级4、d 轨道百分数:价键理论认为,过渡金属原子以杂化轨道相结合,杂化轨道通常为s、p、d等原子轨道地线性组合,称为spd 或dsp杂化,杂化轨道中d 原子轨道所占地百分数称为d特性百分数,以符号d%表示.5、逸出功φ:费密能级与导带顶地能量差,即把一个电子从半导体内部拉到外部,变成完全自由电子时所需地最低能量.6、金属晶体不均一性:近年来随着表面分析技术地发展,人们用低能电子衍射、俄歇能谱、紫外光电子能谱及质谱等研究金属单晶地表面结构,直接观察到晶体表面存在着晶台、晶阶和晶弯等不均一表面,7、参照图,根据金属催化剂表面原子地几何排布对催化活性地影响,解释采用金属Ni 催化乙烯加氢反应时Ni地[110]晶面催化活性高于[111]晶面地催化活性地原因.乙烯地双位吸附络合物如图所示:乙烯中碳原子为正四面体,θ约为109°28',C-C 键距离为0.154 nm,C-Ni 键地距离为0.182 nm.答:乙烯在金属催化剂上加氢反应机理是:氢在Ni表面解离,乙烯在Ni表面采取不解离双位(α,β)吸附,然后两者在表面上互相作用,形成半氢化地吸附态CH2CH3,最后进一步氢化为乙烷.乙烯地双位吸附络合物如图所示:乙烯中碳原子为正四面体,θ约为109°28',C-C键距离为0.154 nm,C-Ni 键地距离为0.182 nm.为了活化最省力,原则上除所欲断裂地键外,其他地键长和键角力求不变.这样就要求双位活性中心M-M 有一定地间距a.a,b,c地关系为:θ=arccos[(c-a)/2b]金属Ni为面心立方晶格,其不同晶面上有两种Ni-Ni 双位活性中心,分别称为窄活性位和宽活性位.窄活性位Ni-Ni 间距为a=0.248 nm,其吸附乙烯时θ=105°41’.(比109°28’小4°28’).宽活性位Ni-Ni 间距为a=0.351 nm,其吸附乙烯时θ=122°57’. (比109°28’小13°32’).所以,乙烯在窄活性位上吸附时,θ角偏离较小,乙烯几何结构变化较小,因此乙烯在窄活性中心上容易吸附,是一种强吸附.但其加氢活性并不高,这是因为这种吸附产生地活性物种太稳定,不易进行进一步加氢地后续反应.而乙烯在宽活性位上吸附时,θ角偏离较大,乙烯几何结构变化较大,吸附较难,形成键造成分子内地张力较大,是一种弱吸附,但却给出高地加氢活性.Ni 地[110]晶面含有地宽活性位较多,而[111]晶面仅含窄活性位,因此Ni 地[110]晶面催化乙烯加氢地活性高于[111]晶面地催化活性.8、乙烯在各种金属膜上加氢地速度常数与金属原子地间距有关,请从金属催化剂地结构和吸附方面地理论,解释这种现象.答:金属催化剂进行乙烯加氢反应时,金属地晶格间距与活性有关.这时因为催化剂地活性和反应物分子在它上面地吸附能力相关.在反应过程中,反应物在催化剂地活性位上进行吸附,吸附地反应物进行反应生成中间态化合物,中间态化合物进一步脱附离开催化剂形成产物.多原子分子在催化剂上地吸附是多位吸附.当反应物分子地几何结构与金属地晶格距离接近时,在反应过程中,吸附地反应物分子在催化剂表面形成强吸附和稳定化合物,不能进一步反应生成中间态和脱附,导致反应物分子不能继续吸附,所以不能起到催化作用.当反应物分子几何结构与金属地晶格距离相差较大时,在反应过程中,反应物分子不能吸附在催化剂表面,也以不能起到催化作用.只有反应物分子地几何结构与金属地晶格距离相匹配,形成强度适中地吸附物种,才能起到催化作用.乙烯加氢反应中,乙烯在金属催化剂上吸附反应时地C-C 键长是0.154nm,而原子间距在0.375~0.39nm 地Pd、Pt、Rh 等与乙烯有强度适中地吸附作用,所以对该反应具有较好地催化作用.9、巴兰金多位理论:巴兰金:提出催化作用地几何适应性与能量适应性地概念地多位理论.其基本观点如下:反应物分子扩散到催化剂表面,首先物理吸附在催化剂活性中心上;然后反应物分子指示基团(指分子中与催化剂接触进行反应地部分)与活性中心作用,于是分子发生变形,生成表面中间络合物(化学吸附);通过进一步催化反应,最后解吸成为产物.几何适应性;指示基团地对称性与活性中心地对称性一致才能具有催化作用. 能量适应性;根据最省力原则,要求活性中心与反应分子间有一定地结构对应性,并且吸附不能太弱,也不能太强.因为太弱吸附速度太慢,太强则解吸速度太慢,只有适中才能满足能量适应地要求.10、晶格缺陷地类型:原子(离子)缺陷(点缺陷)[空位、间隙原子(离子)、杂质、取代原子(离子)、缔合中心],电子缺陷[电子],扩展缺陷(复合)[缺陷簇、切变面],线缺陷[错位],面缺陷[晶体表面]11、合金地分类:机械混合:各金属原子仍保持其原来地晶体结构,只是粉碎后机械地混在一起.这种机械混合常用于晶格结构不同地金属,它不符合化学计量.化合物合金:两种金属符合化合物计量地比例,金属原子间靠化学力结合组成地金属化合物.这种合金常用于晶格相同或相近,原子半径差不多地金属.固溶体:介于上述两者之间,这是一种固态溶液,其中一种金属元素可视为溶剂,另一种较少地金属可视为溶解在溶剂中地溶质.固溶体通常分为填隙式和替代式两种.12、解释在用 Cu-Ni 合金催化剂催化乙烷氢解和环己烷脱氢反应过程中Cu 含量增加对两个反应速度影响地差异:乙烷氢解为甲烷地反应速度降低约4个数量级,而环己烷脱氢速度只是略有增加,然后变得与合金组成无关,直到接近纯铜时,速率才迅速下降.答:(1)Cu-Ni合金催化剂上铜表面富集作用;(2)环己烷脱氢C-H键断裂容易发生,所以合金化影响不明显;(3)而对于乙烷氢解C-C键地裂解,由于发生氢解反应,金属表面至少有一对相邻金属原子与2个C原子成键,才能进行氢解反应. 当镍和铜形成合金时,由于Cu地富集,镍地表面双位数减少,而且吸附强度降低,因而导致氢解反应速度大大降低.13、计算:[Ni](3d8)(4s2).Ni 六个轨道参与成键,有两种成键杂化轨道.在Ni-A(d2sp3杂化)中共有6 个杂化轨道,其中4 个原子占据3 个d 轨道,在6 个杂化轨道中共有2 个d 轨道, 故d 轨道百分数为2/6=0.33Ni-B(d3sp2杂化) 中共有7 个杂化轨道,其中4 个原子占据2 个d 轨道,在7个杂化轨道中共有3 个d 轨道, 故d 轨道百分数为3/7=0.43,故Ni 地d 轨道百分数为:0.33*30%+0.43*70%=40%答:Ni地d 轨道百分数为40%第五章金属氧化物催化剂1、n 型半导体与p 型半导体地掺杂生成规律:n 型半导体地生成:(1)非化学计量比化合物中含有过量地金属原子或低价离子可生成n型半导体,(2)负离子(氧)缺位,(3)高价离子取代晶格中地正离子,(4)向氧化物引入电负性小地原子.p 型半导体地生成:(1)氧化物中正离子缺位地非化学计量化合物,(2)用低价正离子取代晶格中正离子,(3)通过向晶格掺入电负性大地间隙原子.2、应用金属氧化物催化剂进行乙烯完全催化氧化反应(1),催化剂地活性和生成热焓有关系,如图所示:下图中纵坐标T1.8代表乙烯转化率达到1.8%时地反应温度,温度越低表示反应活性越高;横坐标-△Hf o代表氧化物地生成热焓,表示金属-氧键地强弱.由图可见,氧化物生成热与乙烯氧化反应活性成火山曲线.曲线顶端附近是PdO,它地生成热焓△Hf o=-8.54kJ·g-1(atomO);而乙烯完全氧化反应(1)地反应热焓ΔH=-220.6 kJ·g-1(atomO);PdO 地ΔHf0与反应热焓1/2ΔH接近,表现出活性最高.试用能量适应原理和金属氧化物催化剂地氧化还原原理对该现象进行解释.答:根据催化地能量适应性原理,对于吸热反应,催化剂催化目地反应进行地活化能约为该反应反应热地一半时,催化剂有较好地催化性能.因为乙烯反应热焓ΔH=-220.6KJ.g-1(atomO),所以催化剂地活化能等于1/2ΔH时,具有较好地活性.对于金属氧化物催化剂上进行地乙烯氧化反应包括两个过程:即C2H4 地氧化(同时PdO被还原)和还原地Pd 被气相氧氧化地过程.M+1/2O2—MO 1/6C2H4+MO—1/3CO2+1/3H2O+M这是个串联反应,过程中较慢(活化能较大)地一步将决定反应地速率.在整个反应中维持金属氧化物和金属之间地氧化还原循环是催化剂在反应中起到地地主要作用.当金属氧化物被还原和相应地金属被气相氧氧化地速率相当,才能给出最好地活性.因为金属被气相氧氧化地反应步骤能够决定整个反应地速率,这步反应地活化能即为整个反应地活化能,因此金属地生成热焓(ΔHf0)等于1/2ΔH地金属氧化物催化剂对该反应具有较好地活性.由图可见PdO 地ΔHf0约等于1/2ΔH,所以有较好地活性.3. 氧化物催化剂地半导体机理:(半导体催化地电子机理)在半导体催化剂上发生地催化剂反应通常伴有反应物与催化剂之间地电子转移,即反应物在半导体催化剂表面化学吸附形成单电子键、双电子键或离子键,使反应物分子被活化,然后进行一系列化学反应.4. 氧化——还原机理(dual-redox):过渡金属氧化物催化剂在催化烃类氧化反应中,反应产物中地氧常常不是直接来自气相中氧,而是来自金属氧化物中地晶格氧,气相中地氧只是用来补充催化剂在反应中消耗地晶格氧.5. 半导体有哪三种类型,它们导电特征是什么?答:一种是本征半导体,这种半导体要导电,是依靠温度激发,把少量价电子由满带激发到导带(空带)中,导带中得到自由电子,这自由电子导电就叫做电子导电.同时满带放走了部分价电子后,由本来地中和状态(不带电)变为带正电,这在半导体术语中叫做正空穴(或简称正穴)地形成.正穴地移动也能产生电流,这叫做正穴电.它地导电办法是:邻近地电子迁到正空穴地位置,产生新地正空穴,新地正空六又再被其邻近地电子所占住,如此继续下去,使电子向一定地方向流动,产生了电流.电子导电又叫n 型导电.空穴导电又叫P 型导电.所以本征半导体地导电,同时存在n 型导电与P 型导电. 6. 在丁烷氧化脱氢催化剂Cr 2O 3-Al 2O 3 中添加Li 2O 时,其催化脱氢速率下降;加Na 2O 量低时(少于1%),脱氢速率也是下降地,但加Na 2O 量较大时(大于2%),脱氢速度又增加;加K 2O 时,脱氢速率大增.请解释其原因.Li +离子半径比Cr 3+、Al 3+离子半径略小,它们容易占据Cr 3+、Al 3+地位置.价数诱导地结果,引起P 型电导地增加,n 型电导地减少.所以,加进Li 2O,使丁烷脱氢反应速度减小.加进Na 2O,在少于1%地添加量时,和Li 2O 一样,促使n -减少,亦即使反应速度降低.但加进Na 2O 达到2%时,Na +只能在品格间隙,相当于表面带正电荷,促使表面能放下降,结果使n -增加,从而促进反应.K +比Na +、Li +地离子半径均大,它不能取代Cr 3+、Al 3+ ,只能在晶格间隙,因而纯粹起着增加n -地作用.使丁烷脱氢反应速度大增.Langmuir 等温方程依据模型:①吸附剂表面是均匀地,各吸附中心能量相同;②吸附分子间无相互作用;③吸附是单分子层吸附,其吸附分子与吸附中心碰撞才能吸附,一个分子只占据一个吸附中心;④一点条件下,吸附与脱附可建立动态平衡. 满足上述条件地吸附,就是Langmuir 吸附,其吸附热q 与覆盖度θ无关.吸附速度va 与压力p 、自由表面(1-θ)成正比,即va=ap(1-θ),式中a 为吸附速度常数;脱附速度vd 只与已覆盖地表面成正比,即vd=b θ,式中b 为脱附速度常数.吸附达到平衡时,va=ad.所以ap(1-θ)= b θ 于是可得ap b ap +=θ ,若令b a /=λ,则pb p λλθ+= 上式即为Langmuir 等温方程,因为m V V /=θ,故可得p b p V V m λλ+=/式中,m V 为一定压力下单吸附层地饱和吸附量.上式还可表示为p V V V m m λ1111∙+=。

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。

工业催化答案完整版

工业催化答案完整版

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。

最新工业催化试卷及答案

最新工业催化试卷及答案

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-Al2O3B.Ag/α-Al2O3C.Ag/γ-Al2O3D.Ni/γ-Al2O35.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.0.4nm B.0.6nmC.0.7nm D.0.8nm7.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.NiOC.Cu2O D.CuO10.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。

精品文档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。

工业催化试题及答案

工业催化试题及答案

工业催化试题及答案一、选择题1. 工业催化是指利用催化剂促进化学反应进行的过程。

下列关于工业催化的说法正确的是:A. 催化剂会在反应中发生永久性变化B. 催化剂的用量在反应中一直保持不变C. 催化剂可以降低反应的活化能D. 催化剂在反应中会被完全消耗答案:C2. 工业催化中常用的催化剂包括以下哪一种:A. 金属材料B. 生物酶C. 无机盐D. 有机物答案:A3. 工业催化可以用于以下哪个领域:A. 化肥生产B. 汽车尾气处理C. 化妆品制造D. 塑料加工答案:A、B、D二、填空题1. 工业催化反应中,催化剂的作用是降低反应的活化能,并提高反应的________。

答案:反应速率2. 工业催化常用的催化剂具有_______活性,并具有较大的表面积。

答案:高3. 工业催化常用的金属催化剂有________、________等。

答案:铂、铜三、简答题1. 简述催化剂的作用原理及主要影响因素。

答:催化剂通过提供反应活化能的替代路径,降低了反应的活化能,加速了反应速率。

催化剂的活性主要取决于其表面结构和晶格缺陷等因素。

另外,催化剂的选择也受到温度、压力、反应物浓度等条件的影响。

2. 举例说明工业催化的应用。

答:工业催化广泛应用于各个领域。

例如,氨合成过程中,铁催化剂被用于促进氮气和氢气的反应生成氨。

另外,催化剂也被用于汽车尾气处理中的氧化还原反应,将有害废气转化为无害物质。

此外,工业催化还用于聚合物的生产、石油加工等领域。

四、论述题工业催化在现代化工生产中发挥着重要的作用。

它不仅可以提高反应速率和产物纯度,还可以减少能源消耗和环境污染。

工业催化的发展离不开催化剂的研究和设计。

催化剂的研究是工业催化的基础。

通过研究催化剂的物理、化学性质,可以了解催化剂的活性和稳定性,为催化反应的优化提供依据。

而催化剂的设计则是根据反应体系的需求,选择合适的催化剂材料和结构。

合理的催化剂设计可以提高反应效率和选择性,降低生产成本和环境风险。

工业催化答案

工业催化答案

工业催化答案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。

3.催化作用有哪些基本特征a)催化作用不能改变化学平衡b)催化作用改变反应历程而改变反应速度c)催化剂对加速化学反应具有选择性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,=—RT1n,其中为反应的平衡常数,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?各部分功能?活性组分:化学活性助催化剂:对活性组分/载体改性载体:高表面积、孔结构、机械强度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。

工业催化复习答案

工业催化复习答案

1、论述催化剂是如何加速反应速率的?答:催化剂可以改变反应的路线,降低反应的活化能,使反应物分子中活化分子的百分数增大,反应速率加快。

2、催化作用有哪些基本特征?答: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。

3、说明催化剂为什么不能改变平衡反应的平衡位置?答:化学平衡是由热力学决定的,DG0=—RT1nKP ,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,它只能加速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。

答:根据K f= K1/K2,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。

5、通常固体催化剂有哪几个部分组成的?答: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。

答: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?答:(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。

答:物理吸附物理吸附物理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。

工业催化习题整理(chen修正)

工业催化习题整理(chen修正)

1.催化剂的活性、选择性的含义是什么?如何计算?答:催化剂的活性是指催化剂影响反应进程的程度,比活性a=k/S (k 为催化反应速率常数,S 为表面积或活性表面积);催化剂活性A=aS 。

催化剂的选择性是指所消耗的原料中转化成目的产物的分率,x (转化率)=已转化的指定反应物的量 / 指定反应物进料量×100%s (选择性)=转化成目标产物的指定反应物的量 / 已转化的指定反应物的量×100%Y (产率)=转化成目标产物的指定反应物的量 /指定反应物进料量×100%Y=xs2. 催化剂的组成及其作用(载体、助催化剂的功能)活性组分,载体,助催化剂载体功能:提供有效的表面和适宜的孔结构。

增强催化剂的机械强度。

改善催化剂的传导性。

减少活性组分含量。

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 助催化剂功能:促进活性组分和载体的功能。

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。

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。

【2019年整理】工业催化原理——作业汇总含答案

【2019年整理】工业催化原理——作业汇总含答案

第一章催化剂与催化作用基本知识1、简述催化剂的三个基本特征。

答:①催化剂存在与否不影响△Gθ的数值,只能加速一个热力学上允许的化学反应达到化学平衡状态而不能改变化学平衡;②催化剂加速化学反应是通过改变化学反应历程,降低反应活化能得以实现的;③催化剂对加速反应具有选择性。

2、1-丁烯氧化脱氢制丁二烯所用催化剂为MoO3/BiO3混合氧化物,反应由下列各步组成(1)CH3-CH2-CH=CH2+2Mo6++O2-→CH2=CH-CH=CH2+2Mo5++H20(2)2Bi3++2Mo5+→2Bi2++2Mo6+(3)2Bi2++1/202→2Bi3++02-总反应为CH3-CH2-CH=CH2+1/202→CH2=CH-CH=CH2+H20试画出催化循环图。

CH3-CH2CH2=CH-CH=CH2Mo5+Bi2+H203、合成氨催化剂中含有Fe3O4、Al2O3和K20,解释催化剂各组成部分的作用。

答:Fe3O4:主催化剂,催化剂的主要组成,起催化作用的根本性物质Al2O3:构型助催化剂,减缓微晶增长速度,使催化剂寿命长达数年K20:调变型助催化剂,使铁催化剂逸出功降低,使其活性提高第二章催化剂的表面吸附和孔内扩散1、若混合气体A和B2在表面上发生竞争吸附,其中A为单活性吸附,B2为解离吸附:A+B2+3*→A*+2B*,A和B2的气相分压分别为p A和p B。

吸附平衡常数为k A和k B。

求吸附达到平衡后A的覆盖率θA和B的覆盖率θB。

解:对于气体A:吸附速率v aA=k aA P A(1—θA—θB) ;脱附速率v dA=k dAθA 平衡时:v aA=v dA,即θA=(k aA/k dA)P A(1—θA—θB)=k A·k B(1—θA —θB)对于气体B:吸附速率v aB=k aB P B(1—θA—θB)2;脱附速率v dB=k dBθB2平衡时:v aB=v dB ,即θB2= k B P B(1—θA—θB)2m换算成标况)。

工业催化B答案

工业催化B答案

一、选择题(每题2分,共30分)1. C 2B 3D 4A 5B 6C 7B 8B 9B 10B 11. B12. C 13. A 14. A 15. D二、简答题(每题6分,共30分)1.什么是催化剂?根据IUPAC于1981年提出的定义,催化剂)是一种物质,它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化2.催化作用的四个基本特征是什么?⑴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;⑵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),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的方向时,催化剂仅加速其中的一种。

⑷催化剂由正常运转到更换所延续时间(寿命)。

3.什么是助催化剂?分为哪几种?催化剂中加入的另一种或者多种物质,本身不具活性或活性很小的物质,但能改变催化剂的部分性质,如化学组成、离子价态、酸碱性、表面结构、晶粒大小等,从而使催化剂的活性、选择性、抗毒性或稳定性得以改善。

结构型和电子型两类4.请说明理想的催化剂载体应具备的条件。

⑴具有能适合反应过程的形状和大小;⑵有足够的机械强度,能经受反应过程中机械或热的冲击;有足够的抗拉强度,以抵抗催化剂使用过程中逐渐沉积在细孔里的副反应产物(如积碳)或污物而引起的破裂作用;⑶有足够的比表面,合适的孔结构和吸水率,以便在其表面能均匀地负载活性组分和助催化剂,满足催化反应的需要;⑷有足够的稳定性以抵抗活性组分、反应物及产物的化学侵蚀,并能经受催化剂的再生处理;⑸能耐热,并具有合适的导热系数;⑹不含可使催化剂中毒或副反应增加的物质;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的化学作用;⑼能阻止催化剂失活5多相催化反应的一般步骤?物理过程和化学过程分别是哪几步?⑴反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散。

⑵反应物分子在催化剂内表面上吸附。

专科《工业催化》试卷答案

专科《工业催化》试卷答案

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:B3. 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:A5. 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: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:C7. 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: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)A.PtB.PdC.NiD.Cu.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)A.0~2,40~50%B.2~4,40~50%C.0~2,80~90%D.2~4,80~90%.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。

工业催化试题答案

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化学稳定性、耐热稳定性、抗毒稳定性、机械稳定性螺型位错:在切应力τ的作用下,晶体右端上下两部分沿滑移面ABCD发生了一个原子间距的局部位移,而右半部分未发生位移,其边界线bb’就是一条位错线,平行于滑移方向。

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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。

4.说明催化科学的特点和催化剂和催化过程在化工生产中的效果应用催化的方法,既能提高反应速率,又能对反应方向进行控制,且催化剂原则上是不消耗的。

效果:更新原料路线,采用更廉价原料,革新工艺流程,促进新工艺过程的开发;缓和工艺操作条件,打到节能降耗的目的;开发新产品,提高产品收率,改善产品质量;消除环境污染或开发从原料到产品的整个化工过程,对资源的有效利用以及污染控制的环境有友好的“绿色催化工艺”等。

5.说明均相催化反应和非均相催化反应各有何优缺点均相催化优点:反应性能单一,具有特定的选择性;反应条件温和,有利于节能;因其作用机理较清楚明晰,易于精心设计调配研究和把握。

缺点:稳定性差,与产物分离困难。

非均相催化剂的最大优点是容易从反应体系中分离出来,这是相对于均相催化剂而言的.缺点则是催化效率不如均相催化剂,反应也不如均相催化剂容易控制.6.催化剂的作用有几个方面①提高反应速率②控制反应方向7·典型催化反应分哪几种类型工业催化剂是如何分类的1)按催化体系分均相、非均相和酶催化反应2)按催化反应类型分类分为加氢反应,氧化反应,裂解反应,聚合反应,水合反应等等。

3)按催化反应机理分酸碱反应和氧化还原反应.工业催化剂:化肥催化剂,炼油催化剂,石油催化剂8·固体催化剂的组成成分主要有哪些固体催化剂的组成包括主催化剂、助催化剂和载体.9.分别说明什么是助催化剂和载体他们各自有哪些类型1)助催化剂是加入到催化剂中的少量物质,是催化剂的辅助成分,其本身没有活性或者活性很小。

载体是催化活性组分的分散剂、黏合物和支撑体,使负载活性组分的骨架。

2)助催化剂类型:结构性助催化剂电子型助催化剂调变型助催化剂扩散型助催化剂毒化型助催化剂载体的类型:低比表面积载体有刚玉、碳化硅、浮石、硅藻土、石棉等高比表面积载体有氧化铝、铁矾土、白土、氧化镁、硅胶、活性炭等10.简述载体的功能,如何理解其中的助催化剂及其催化作用功能:1.提供有效的表面和孔结构2.维持活性组分高度分散是载体最重要的功能之一3.增强催化剂的机械强度4.改善催化剂的传导性5.减少活性组分含量6.载体提供附加的活性中心7.活性组分与载体之间的溢流现象和强相互作用11.催化剂的纹理构造即表面积和孔结构与反应系统的特征有关。

表面积与孔结构通过什么途径来调节催化剂的表面积与孔结构可由制备方法与条件来调节12.催化剂的物理性状有哪些催化剂的密度定义有几种怎样测定孔结构机械强度比表面积:指每克催化剂的表面积空隙率:指催化剂床层的空隙体积与催化剂床层总体积之比表观密度:即包括催化剂颗粒中的孔隙容积时,该颗粒的密度堆积密度:是对催化剂反应床层而言。

即当催化剂自由地进入反应器中时,包括床层中的自由空间,每单位体积反应器中催化剂得到质量。

13简述多相催化的反应步骤,说明外、内扩散与内、外扩散的系数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外扩散与外扩散系数扩散阻力:催化剂颗粒周围的滞留层扩散动力:催化剂颗粒外表面和气流层之间的浓度梯度Fick定律:通量=DE (CH-CS)通量----反应物3分子通过滞留层的通量;DE ----外扩散系数;CH----气流层中反应物浓度;Cs----催化剂颗粒外表面处的反应物浓度。

外扩散速率的大小与流体的流速、催化剂颗粒粒径及传质介质的密度、粘度等有关。

内扩散与内扩散系数D扩散动力:催化剂颗粒外表面和孔内之间的浓度梯度Fick定律:通量=DI (Cs-CI)DI --内扩散系数;CI--催化剂颗粒孔内的反应物浓度;Cs---催化剂颗粒外表面处的反应物浓度。

14.说明宏观动力学与本征动力学方程的区别有扩散影响的动力学方程,称为宏观动力学方程无扩散影响的动力学方程,成为本征动力学方程第二章吸附与催化1、名词解释(1)定位吸附:吸附物从一个吸附中心向另一吸附中心转移需克服能垒。

当吸附物不具有此能垒能量时不能向另一吸附中心转移,即为定位吸附。

(2)解离吸附:吸附质分子在吸附剂上吸附时解离成原子或自由基的吸附。

(3)活化吸附与非活化吸附:非活化吸附,没有活化能或者活化能很小,是“快化学吸附”活化吸附,有活化能,“慢化学吸附”(4)均匀吸附与非均匀吸附:均匀吸附,催化剂表面上的原子或者分子能量相同,形成相同吸附键能的吸附活性位。

非均匀吸附,催化剂表面上的原子或者分子能量不同,形成不同吸附键能的吸附活性位。

(5)吸附态:在催化荆表面上吸附的分子,与其表面分子间形成吸附键,构成分子的吸附态。

2.根据氧的几种吸附态说明催化剂的选择性A .在过渡金属上,氧以分子态吸附,使之生锈 M+O2-----MO2B.在过渡金属氧化物上(+e ) (+e ) (2e-)O 2(g )------O 2(吸附)--------(02-)------2(O-)-----2(O 2-)(1)O 2(吸附)为分子吸附态,(2)02- 为分子离子或离子基吸附态(3)O-为离子吸附态, (4)02-为晶格氧O 2在催化剂表面化学吸附后的形状、电极、几构不同而形成四种。

吸附态,得到不同产物,因此催化剂具有选择性3.什么是σ-π配键,形成需要什么条件,它的主要作用是什么条件:A.金属具有空的d轨道(接受π电子)B.金属有可供反馈的d电子提供给π轨道C.金属与被吸附分子对称性匹配作用:双键活化。

一般的单键σ键,双键和三键中分别有一个和两个π键。

二键和三键与单键相比,除了σ键外,多出的都是π键4.双键活化主要靠什么途径,需要什么条件双键的活化可以通过端点碳原子的σ键型活化,也可以通过大π键型活化。

条件:烯烃分子中有一个满的成键π轨道,还有一个空的π*反键轨道5.氢在过渡金属及其氧化物表面上有几种吸附态,有何特征(无论何种吸附,都有负氢离子)6、何为物理吸附和化学吸附,两者有哪些主要区别写出氧的物理吸附态和化学吸附态。

物理吸附也称范德华吸附,它是由吸附质和吸附剂分子间作用力所引起,此力也称作范德华力。

由于范德华力存在于任何两分子间,所以物理吸附可以发生在任何固体表面上。

化学吸附是吸附质分子与固体表面原子(或分子)发生电子的转移、交换或共有,形成吸附化学键的吸附。

区别:物理吸附是借助分子间力。

吸附力弱,吸附热小,且是可逆的,无选择性,分子量越大越容易发生。

化学吸附与一般的化学反应相似,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,一般是不可逆的。

氧的化学吸附态:7、吸附等温线有6种类型。

给出Langmuir吸附等温方程。

Langmuir吸附等温方程:写作或8、说明BET关系式在催化剂的比表面的测试中的应用,简述表面积测定的原理。

第三章酸碱催化剂1.超强酸:固体酸的强度若超过100%硫酸的酸强度,则称为超强酸。

B酸:能够给出质子的物质。

L酸:能够接受电子对的物质:酸强度(给出质子的能力或者接受电子对的能力)函数H正碳离子:是带有正电荷的含碳离子。

一类重要的活性中间体,可用R3C+表示(R为烷基)。

润载型固体酸:由液体酸附与固体载体构成。

静电场学说:静电场模型认为:阳离子在分子筛晶体表面会引起静电场,能够促进烃类分子极化冰造成半离子对,从而利于正碳离子性反应。

2.完整描述催化剂酸碱性质包括哪几方面,分别对催化剂活性、选择性有哪些影响三方面:1.类型:属于B酸、B碱、还是L酸、L碱。

2.浓度:酸中心的数量,以单位重量催化剂所含酸的毫摩尔数或单位表面积上酸中心数目表示。

3.强度:酸强度对B酸来说是给出质子的能力,对L酸来说是接受电子对的能力。

影响:1.随催化剂脱水程度的增加,L酸中心数目增加,但脱水到一定程度活性开始下降。

2.酸强度增加,反应活性提高3.大多数酸催化反应活性与酸浓度呈线性关系。

3.酸碱的定义有几种,酸碱的种类对催化作用有何影响如何检验酸的种类四种定义:1.酸碱电离理论2.酸碱质子理论3.软硬酸碱理论4.酸碱电子理论酸碱种类不同,酸碱中心类型、强度、浓度都不同,对催化剂的活性有影响。

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