催化剂活性的测定实验思考题

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催化剂与催化作用思考题

催化剂与催化作用思考题

催化剂与催化作用思考题第一章绪论1.催化反应的反应热、活化能是否与非催化反应的相同?为什么?(1)不改变反应热:因为催化剂只是通过改变化学反应历程来降低活化能,而化学反应前后的能量变化是由反应物和产物在反应体系中的相对能位来决定,反应物与产物的结构确定了它们的相对能位,即不改变反应物与生成物的摩尔焓,因此加入催化剂不改变反应热。

(2)降低活化能:因为催化剂通过改变反应历程,使反应沿着一条更容易进行的途径进行。

2.催化剂能否改变化学平衡?不会改变,因为反应终了时催化剂的化学性质没有改变,不会影响反应体系的标准自由能变化ΔG(状态函数,决定于过程的始态与终态,与过程无关),因而也不会影响平衡常数K。

3.催化剂的活性、选择性的含义是什么?(1)活性定义:一般,指定条件下(压力、温度)一定量催化剂上的反应速率(来衡量)。

对于反应其反应速率为(2)选择性定义:当反应可以按照热力学上几个可能的方向进行时,催化剂可以选择性地加速其中的某一反应。

4.影响催化剂的寿命的因素有哪些?①化学稳定性:化学组成与化学状态稳定,活性组分与助剂不反应与流失;②耐热稳定性:不烧结、微晶长大和晶相变化;③抗毒稳定性:抗吸附活性毒物失活;④机械稳定性:抗磨损率、压碎强度、抗热冲击。

决定催化剂使用过程中的破碎和磨损5.载体在催化剂中的作用是什么?①分散活性组分:提供大表面和孔隙结构、节省活性组分、提高抗中毒能力、提高抗烧结能力(热量散发和移去)、提高机械强度(粘结剂)②提供催化活性(双功能催化剂)③调变活性相纳米粒子的结构、形貌、大小6.结构型助剂与调变型助剂有何区别?结构性助剂:通过对载体和活性组分的结构作用,主要是提高活性组分的分散性和稳定性;调变型助剂:通过改变催化剂的电子结构,促进催化剂的选择性7.一个好的工业催化剂应满足哪些条件?(1)高活性:缓和的反应条件 低压、低温、高空速、大处理量 降低装置造价 降低操作费用 提高过程经济性 (2)稳定性好:长寿命、使用时间长 活性下降慢 抗烧结、中毒、结焦、污染能力强 降低催化剂费用提高过程经济性8.何为转化率、收率和比活性?如何计算转化率、收率和选择性?(1)转化率:已经转化的物料量占总进料量的比例大小产率:生成的目的产物量占反应物初始总量的比例选择性: 目的产物占总产物的比例(m%, mol%)9.固体催化剂按导电性分为几类?每类催化剂的基本特征是什么?导体、半导体与绝缘体第二章 与 第三章1.说明吸附热、吸附活化能、脱附活化能随表面覆盖度变化而变化的原因?并画出变化关系图。

催化剂活性的测定

催化剂活性的测定

催化剂活性的测定一、原理:催化剂的活性是催化剂催化能力的量度,通常用单位质量或单位体积催化剂对反应物的转化百分率来表示。

评价催化剂活性的方法常用的是动态流动法(参考中国石油化工科学研究院《色谱法多功能催化研究装置》),容许气体和液体原料以脉冲或连续的方式进入系统。

二、测定设备:目前市面上已有成型的催化剂活性测定装置,此装置是由彼奥德与中石化外聘专家共同研发,设备型号为PCA-1000系列、PCA-2000系列全自动化学吸附仪。

利用化学吸附仪可定性、定量检测各类催化剂,实现TDP、TPR、TPO、脉冲氢氧滴定等程序升温实验,得到金属分散度、表面酸性、活性中心数目及分布、能量强度等数据。

设备应用:PCA-1000系列、PCA-2000系列全自动化学吸附仪已应用于山东大学、大连理工大学、北京化工大学、西安交通大学、温州大学、哈尔滨工程大学等国家重点高校。

三、实验步骤:1、TPD实验:(1)样品预处理:惰气吹扫,降至室温后设置一定的升温速率升到一定温度后保温1-2小时。

(2)吸附:降至吸附质所需吸附的温度恒温1小时后,进行吸附实验(此步骤中做脉冲吸附可进行定量实验)。

(3)TPD脱附:惰性气体吹扫1小时,设置一定的速率进行脱附。

2、TPR实验:(1)样品预处理:样品进行氧化后,惰性气体吹扫(已氧化的样品可直接使用惰性气体吹扫)。

(一般采用5%的氢(2) TPR还原:程序升温状态下,通入还原气体H2气)。

3、脉冲氢氧滴定:(1)样品预处理:H气流下升温至450℃,保温半小时后降至室温。

2并用氮吹扫40min。

(2)氧化:通入氧气吸附约30min后降至室温。

并用氮气吹扫40min。

(3)还原:通入氢气进行脉冲滴定。

化学反应工程思考题详解

化学反应工程思考题详解

第一章 应用化学反应动力学及反应器设计基础 一、思考题1、间歇系统与连续系统中,反应速率的定义式有何异同?2、反应系统中反应速率与化学计量系数有何关系?3、反应速率可以用浓度c i 、分压p i 或摩尔分率y i 来表述,相应的速率常数k c 、k p 、k y 之间有何关系?4、温度增加,反应速率常数肯定增加,对否?5、空速的定义是什么?它的大小反映了反应器的什么能力?6、转化率的定义是什么?在复杂反应系统中,它是否能起到在简单反应系统中所起到的作用?7、化学反应中哪种吸附起主要作用?8、惰性物质不参加反应,所以对吸附、脱附无任何影响,对否?9、吸附或脱附为控制步骤时,关键组分A 的分压有何特点,非关键组分的分压有何特点? 10、表面反应为控制步骤时,反应物、生成物的分压有何特点? 11、表达反应系统体积变化的参数是什么?12、方程式中反应前后摩尔数的变化是否表示反应体积的变化?第二章 气-固相催化反应本证及宏观动力学 一、思考题1、对于球形催化剂,西勒模数(Thiele )越大,则催化剂的内扩散有效因子如何变化?2、如果在某催化剂上测得的反应速率为r ,而内扩散有效因子为0.8,则此反应速率是否为本征反应速率?3、对于气—固相反应,什么情况下,可以不考虑分子扩散的影响?4、对于球型催化剂粒子,西勒模数的定义式是什么?5、本征化学反应速度在内外扩散阻力完全消除的情况下与宏观化学反应速度有何关系?6、孔结构对内扩散有无影响?7、在气体的扩散过程中,如果催化剂的孔径远远小于分子的平均自由程时,可以不考虑哪种扩散? 8、对于气-固相反应,如果本征动力学方程式为r ,催化剂的内扩散有效因子为ζ,则宏观动力学方程式应如何表示? 二、计算题1、某可逆反应:A B C D k k +⇔+21,其均匀表面吸附机理的动力学方程式为:()()()r k P P P P K b P b P bP b P A A B C D A A C CBB D D=-++++1122试写出反应机理及控制步骤,并证明之。

化学反应速率测定实验报告思考题及答案

化学反应速率测定实验报告思考题及答案

化学反应速率测定实验报告思考题及答案
思考题:
1. 在实验中,如果我们加入较多的催化剂,对反应速率有何影响?为什么?
2. 在实验中,我们通常会控制温度、浓度和压力等因素来研究反应速率。

请解释一下这些因素如何影响反应速率。

3. 如果将实验室温度从摄氏20度降低到零下10度,反应速率会发生什么变化?为什么?
答案:
1. 加入较多的催化剂可以增加反应速率。

催化剂能够降低反应的活化能,提供新的反应路径,从而加速反应进行。

加入更多的催化剂意味着提供了更多的活化能降低的位点,使更多的反应物能够通过更容易的反应路径参与反应,从而增加反应速率。

2. 温度、浓度和压力等因素都可以影响反应速率:
- 温度:温度升高会增加反应物分子的平均动能和碰撞频率,从而增加反应的速率。

- 浓度:增加反应物的浓度会增加反应物分子之间的碰撞频率,从而增加反应速率。

- 压力:对于气相反应,增加压力会增加气体分子的浓度,从而增加反应的碰撞频率,从而增加反应速率。

3. 如果将实验室温度从摄氏20度降低到零下10度,反应速率会减慢。

温度降低会导致反应物分子的平均动能和碰撞频率减小,使得反应发生的机会变少,从而减慢反应速率。

根据阿伦尼乌斯方程,降低10度的温度大约会使反应速率减慢两倍。

(完整版)催化剂活性测试

(完整版)催化剂活性测试

一.实验操作1.调节恒温槽40℃,杜瓦瓶中放入冰盐水2.开启钢瓶,调节流量为100ml/min,开启温控仪使炉温升至350℃,每5min记录一次流量,连续记录30min。

3.换上放有催化剂的管,待炉温恒定后每5min记录一次流量,连续30min。

4.升温至420℃,重复操作3。

二.数据记录(单位:时间min,流量L,流速mL/min)空管催化剂350℃催化剂420℃时刻流量流速时刻流量流速时刻流量流速31:30 3.20 0:00 1.50 0:00 4.3036:30 3.74 108 5:00 2.16 132 5:00 0.05 146 41:30 4.28 108 10:00 2.82 132 10:00 0.87 164 46:30 4.72 108 15:00 3.53 142 15:00 1.61 146 51:30 0.32 120 20:00 4.22 138 20:00 2.37 152 56:30 0.84 105 25:00 4.92 140 25:00 3.12 150 61:30 1.36 106 30:00 0.62 140 30:00 3.87 15035:00 1.31 138 35:00 4.63 152三.数据处理1.(1)空管Slope=105mL/min V N2=3.15L(2)有催化剂,350℃Slope=139.5mL/min V H2+CO =30*139.5-V N2=1.03L (3)有催化剂,420℃Slope=150.5mL/min V H2+CO =30*150.5-V N2=1.365L2.p(CH 3OH)=35091Pa p(大气压)=101.55Kpa=p(CH 3OH)+p (N 2) p (N 2)=66459Pa mol RTV N N 0880.0p n 222N ==CH3OHN2OH3CH N2n n p p =n (CH 3OH )=0.0465molm (CH 3OH )=1.488g3.(1)350℃mol 0144.05.17273*314.886.34RT V *p n CH3OH =+==)(’大气压m ’=0.461g(2)420℃ mol 0191.05.17273*314.821.46RT V *p n CH3OH =+==)(’大气压m ’=0.611g4.(1)350℃ 74.7m 100*n n ZnO==’催化活性 (2)420℃ 27.10m 100*n n ZnO==’催化活性 四.1.V H2+CO 是通过有无催化剂时的流量差求得的,所以必须保持氮气流量不变2.使未反应的甲醇冷凝,从而可以测量V H2+CO3.(1)操作简单,便于在不同温度下测量,催化剂可重复利用 (2)实验设施复杂,易造成误差4.相同:都可以测定流量不同:毛细管流量计在管路支线,而湿式流量计在管路主线。

有机化学基础实验思考题

有机化学基础实验思考题

1.仪器装配和拆卸的一般顺序是?答:仪器装配的一般顺序是:从热源开始,先下后上,从左至右。

拆卸时,按相反的顺序。

2. 如果液体具有恒定的沸点,那么能否认为它是单纯物质?答:不能。

因为共沸混合物也具有恒定的沸点。

3.蒸馏时加入止暴剂的作用是什么?加入止暴剂为什么能防止暴沸?如果蒸馏前忘记加止暴剂,能否立即将止暴剂加入沸腾的液体中?当重新蒸馏时,用过的止暴剂能否继续使用?答:蒸馏时加入止暴剂的作用是防止加热时的暴沸现象〔防暴沸〕。

当液体加热到沸腾时,止暴剂内的小气泡成为液体分子的气化中心,使液体平稳地沸腾,从而防止液体因过热而产生暴沸。

如果蒸馏前忘记加止暴剂,应使沸腾的液体冷却至沸点以下后才能加入止暴剂。

当重新蒸馏时,用过的止暴剂不能继续使用,应在加热前补添新的止暴剂。

4.蒸馏时火力太大或太小,对测定出来的沸点有什么影响?答:蒸馏时火力太大,会使部分液体的蒸气直接受热,从而温度计的读数偏高;蒸馏时火力太小,温度计的水银球不能为蒸气充分浸润而使温度计的读数偏低或不规则。

5.利用蒸馏可将沸点相差多大的液体混合物分开?答:利用蒸馏可将沸点相差30℃的液体混合物分开。

6.实验室常见的间接加热方法哪些?答:空气浴、水浴、油浴、砂浴、电热套。

7.蒸馏时蒸馏烧瓶中所盛液体的量为?蒸馏时如果馏出液易受潮分解应怎么办?当加热后已有馏分出来时才发现冷凝管没有通水应如何处理?答:蒸馏时蒸馏烧瓶中所盛液体的量既不应超过其容积的2/3,也不应少于其容积的1/3。

蒸馏时,如果馏出液易受潮分解时应在尾接管上装上无水氯化钙干燥管。

当加热后已有馏分出来时才发现冷凝管没有通水,应该立即停止加热,待冷凝管冷却后,通入冷凝水,再重新加热蒸馏。

8.学生实验中经常使用的冷凝管有三种,一般球型冷凝管用于合成实验的回流操作,直型冷凝管用于沸点低于130 ℃的液体有机化合物的蒸馏操作,空气冷凝管用于沸点高于130℃的液体有机化合物的蒸馏操作。

附:练习题1.蒸馏操作中应在烧瓶内加少量沸石目的是( A )A. 防止溶液暴沸B. 防止水蒸发C.增大有机物稳定性D.便于测定有机物沸点2.待蒸馏液体的沸点为85℃,应选择蒸馏的冷凝装置是( B )A.球型冷凝管B.直型冷凝管C.蛇型冷凝管D.空气冷凝管℃〕的实验中,为了将体系中的酒精除去,常采用水浴蒸馏的方法。

工业催化复习思考题

工业催化复习思考题
2.催化剂及催化技术研究与应用主要体现在哪些方面?
更新原料路线; 采用更原价的原料; 革新工艺流程;促进新工艺过程开发; 缓和工艺操作条件,达到节能降耗的目的; 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,对资源有效利用以及污染控制的环境友好“绿色 催化工艺”等。
固体酸:天然黏土类、浸润类、阳离子交换树脂、活性炭在 573K 下热处理、金属氧化物和硫化物、 金属盐、复合氧化物。 固体碱:浸润类、阴离子交换树脂、活性炭在 1173K 下热处理或者用 N2O、NH3 活化、金属氧化物、金 属盐、复合氧化物、用碱金属离子或者碱土金属离子处理交换的合成分子筛。 适用类型:烃催化裂化、烯烃催化异构化、芳烃烯烃烷基化、烯烃二烯烃的低聚共聚和高聚、烯烃水 合制醇和醇催化脱水等。
27.分子筛催化剂的酸性是如何形成的?有哪些调变分子筛酸性的方法?
分子筛 HY 上的羟基显示酸性中心; 骨架外的铝离子会强化酸位形成 L 酸中心; 多价阳离子也可能产生羟基酸位中心; 过渡金属离子还原也能形成酸位中心。 进行铵离子交换,对于耐酸性强的分子筛可以用稀盐酸直接交换引入质子。
28.什么是择形催化选择性?为什么分子筛具有很高的择形催化选择性?
14.催化剂寿命和稳定性有什么不同? 催化剂的稳定性是指它的活性和选择性随时间变化的情况 催化剂的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。
15.什么是催化剂的吸附等温线?有哪几种吸附等温式?有什么用途? 对于给定的物系,在温度恒定和达到平衡的条件下,吸附量和压力的关系绘制成的曲线成为吸附等温 线。 简单的 Langmuir 吸附等温式:可以解释某一个吸附体系是否符合 Langmuir 方程。 解离吸附的 Langmuir 等温式:可以判断是否发生了解离吸附。 竞争吸附的 Langmuir 等温式:判断两种或者多种物质竞争吸附的能力 焦姆金等温式:在合成氨体系的铁催化剂的化学吸附基础上研究而来,对中等吸附程度有效。 弗兰德里希吸附等温式:该等温式预示不应存在饱和吸附量。 BET 公式:为固体吸附剂、催化剂的表面及测定提供了强有力的基础。

催化剂与催化作用复习思考题-2011

催化剂与催化作用复习思考题-2011

催化剂与催化作用复习思考题1.论述催化剂是如何加速反应速率的?2.催化作用有哪些基本特征?3.说明催化剂为什么不能改变平衡反应的平衡位置?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。

5.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?6.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。

7.试说明催化剂稳定性与寿命的区别与联系。

8.多相催化反应通常包括哪个连续的步骤?9.试比较物理吸附与化学吸附。

10.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?11.如何判断一个催化反应是存在内、外扩散的控制?12.试叙述固体表面酸中心类型测定方法13.试叙述固体酸强度测定方法。

14.试用二元复合氧化物电价模型判断:(a)TiO2为主要组分,ZrO2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);(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)。

15. 请简要叙述沸石结构的三个层次。

16. 请按TiO4四面体画出六元环结构。

17. 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。

18. 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?19. 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?20. 硅铝型分子筛的晶胞化学组成式的两种表达形式是什么?21. 依形态结构划分,金属催化剂可分为哪几种类型?22. 金属催化剂主要催化哪些类型的反应?23. 分别给出分子筛离子交换度、交换容量和残钠量的定义。

思考题——精选推荐

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思考题1.什么是催化剂?什么是催化作⽤?催化作⽤的特征有哪些?⼯业⽣产中可逆反应为什么往往选择不同的催化剂?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。

催化剂是⼀种可以改变⼀个化学反应速度的物质。

(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。

催化剂能改变化学反应的速率,其⾃⾝并不进⼊反应的产物,在理想的情况下不为反应所改变。

但在实际过程中不能⽆限制的使⽤,催化剂经过多次使⽤后会失活对某⼀催化反应进⾏正反应和进⾏逆反应的操作条件(温度、压⼒、进料组成)往往会有很⼤差别,这对催化剂可能会产⽣⼀些影响。

第⼆,对正反应或逆反应在进⾏中所引起的副反应也是值得注意的,因为这些副反应会引起催化剂性能变化。

2. 催化剂是如何加快化学反应速度的?催化剂加快反应速率的原因与温度对反应速率的影响是根本不同的。

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。

3.催化剂的活性、选择性的含义是什么?催化剂的活性,⼜称催化活性,是指催化剂对反应加速的程度,可以作为衡量催化剂效能⼤⼩的标准。

催化剂的选择性是使反应向⽣成某⼀特定产物的⽅向进⾏。

转化为⽬的产物所消耗的某反应物量/某反应转化的总量。

4.催化反应的活化能是否与⾮催化反应的相同?为什么?催化作⽤是通过加⼊催化剂,实现低活化能的化学反应途径,从⽽加速化学反应。

催化剂通过改变反应历程,使化学反应所需克服的能垒数值⼤⼤减少5. 催化剂为什么具有寿命?影响催化剂的寿命的因素有哪些?随着使⽤时间的增长,催化剂的热稳定性,化学稳定性和机械稳定性都会降低,知道达不到催化反应的要求。

因素:1》热稳定性,温度的变化会使催化剂的活性组分挥发流失,附在⾦属烧结或晶粒长⼤等2》化学稳定性,由于有害杂质(原料中的杂质会反应中的副产物)导致表⾯玷污,阻塞或烧结结焦等对催化剂的毒害作⽤3》机械稳定性的变化,抗磨强度,抗冲击强度,抗化学变化或相变化引起的内聚应⼒,抗床层压降变化导致的冲击强度等下降催化剂吱声哪怕是短暂的参与者在长期受热化学变化,也会经常受到⼀些不可逆的物理化学变化,如晶体分散度的变化,易挥发组分的流失或失活,易熔物质的熔融等,这些过程导致催化剂活性下降,当反应长时间进⾏时最终导致催化剂的失活。

催化实验_2010.12.14

催化实验_2010.12.14

实验二十催化表征在能源利用中的应用一、概述随着能源环境领域与材料、催化等学科的深入交叉,催化剂在化石燃料利用过程中污染物高效脱除、新能源开发以及生物质等可再生能源转化领域中的应用更加广泛,开展催化剂在能源利用过程中的催化作用及催化机理的基础研究已逐渐成为前沿学术热点。

催化剂[1]是催化反应工程和工艺的核心。

研究催化剂就是为了揭示和寻找其内在的规律,以便制备出活性高、选择性好和寿命长的优良催化剂,而对催化剂的表征则是揭示这些内在规律的主要实施方案和途径。

利用近代物理方法和实验技术对催化剂材料的表面及体相结构进行分析,预测催化剂性质(宏观和微观性质),探讨催化反应进行的过程,催化剂与反应物之间的相互作用,从而揭示了催化剂材料的宏观性质、微观结构与催化特性之间的关系。

因此,通过催化剂表征能够使人们对催化作用的本质有进一步了解,从宏观深入到微观,从现象深入到本质,从经验上升为规律,从特殊性上升到普遍性。

由于能源环境领域的学生对催化领域比较陌生,首先针对催化表征所涉及的相关术语作以简单描述,以便能更容易理解。

催化剂[2],最早定义催化剂的是德国化学家W.Ostwald(1853-1932),他认为“催化剂是一种可以改变一个化学反应速度,而不存在与产物中的物质”。

而现代对催化剂定义是:“催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速率,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消耗的化学物质”。

催化作用是指催化剂对化学反应所产生的效应。

1976年,IUPAC(国际纯粹及应用化学协会)公布的催化作用的定义:“催化作用是一种化学作用,是靠用量极少而本身不被消耗的一种叫做催化剂的外加物质来加速化学反应的现象”[3]。

综合以上催化剂概念和催化作用加以引申,概括催化的三个特性。

(1)催化作用不能改变化学平衡。

(2)催化作用通过改变反应历程而改变反应速度。

(3)催化剂对加速化学反应具有选择性,即特定催化剂只能催化加速特定反应。

《综合化学实验》思考题

《综合化学实验》思考题

《综合化学实验》思考题综合化学实验(I)实验1 四甲基乙二胺碱式氯化铜配合物的制备及在酚催化偶联反应中的应用1. 画出(R)-和(S)-1,1’-联萘-2,2’-二酚的立体结构式,并说明具有手性轴有机化合物的命名方法。

2. 写出β-萘酚发生自由基氧化偶联生成1,1’-联萘-2,2’-二酚的反应机理,并说明该反应还可能形成什么副产物。

3. 外消旋1,1-联萘-2,2-二酚如何拆分?如何测定光活性的1,1-联萘-2,2-二酚纯度?实验2 电化学循环伏安和电位阶跃技术研究金属电结晶1. 在循环伏安实验(2)中,如何计算扫描过程所需要的时间?2. 在电位阶跃的暂态实验(1)中,为何两次循环的起始沉积电位不同?3. 在电位阶跃的暂态实验(2)中,为何在双电层充电结束后电流时间曲线出现一个峰,该峰对应的是一个怎样的过程?4. 在电位阶跃的暂态实验(2)中为何在每次实验前要在0.8 V先保持30 s?实验3 沸石分子筛的水热合成及其表面积、微孔体积和孔径分布测定1. 进行等温吸附线测试前,为何要对样品抽真空及加热处理?将样品管从预处理口转移至测试口时,应注意些什么?2. 比较NaA、NaY和ZSM-5沸石分子筛等温吸附线形状的差异,确定其为第几类等温吸附线型,并简要分析比表面积和微孔体积大小与等温吸附线之间的关联。

3. 比较NaA、NaY和ZSM-5沸石分子筛晶体主窗口的理论直径和实测平均孔径的大小顺序,并试说明二者的区别。

实验4 酪氨酸酶的提取及其酶促反应动力学研究1. 影响酶活性的因素有哪些?2. 提取物在放置过程中为何会变黑?3. 热处理后酶的活性为何会显著降低?实验5 GC-ECD法测定蔬菜中拟除虫菊酯类农药残留量1. 样品的预处理过程非常重要,其目标物提取效率直接影响到最后测定结果的准确性,应该怎样来评估目标物的提取效率?2. 用外标法-标准曲线法测定蔬菜中菊酯农药残留量,应特别注意那些事项?是否可以采用归一化法或内标法来测定其残留量?3. 如果农药色谱峰有重叠不能完全分开,可以调节哪些参数来改善色谱分离效果?综合化学实验(II)实验6 金属酞菁的合成、表征和性能测定1. 在合成产物过程中应注意哪些操作问题?2. 在用乙醇和丙酮处理合成的粗产物时主要能除掉哪些杂质?产品提纯中你认为是否有更优的方法?3. 如何处理实验过程中产生的废液(酸、有机物)?不经处理的废液直接倒入水槽后将会造成什么危害?4. 低频区金属酞菁与自由酞菁红外光谱的差异提供了什么结构信息?5. 合成产物的磁化率测试结果说明了什么问题?请简单讨论配合物中金属离子的电子排布。

催化剂与催化作用_参考答案

催化剂与催化作用_参考答案

催化剂与催化作⽤_参考答案1、催化剂定义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、催化剂活性、表⽰⽅法(1)活性定义:⼀般,指定条件下(压⼒、温度)⼀定量催化剂上的反应速率(来衡量)。

(2)表⽰⽅法:对于反应, ,速率3、催化剂选择性、表⽰⽅法(1)定义:当反应可以按照热⼒学上⼏个可能的⽅向进⾏时,催化剂可以选择性地加速其中的某⼀反应。

4、载体具有哪些功能和作⽤?8①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。

5、催化剂选择考虑因素:选择性>寿命>活性>价格⼯业催化剂:6、催化剂⼀般组成1)活性组份或称主催化剂2)载体或基质3)助催化剂7.催化剂分类按物相均⼀性:均相催化、多相催化、酶催化按作⽤机理:氧化还原催化,酸碱催化(离⼦型机理,⽣成正碳离⼦或负碳离⼦)配位催化:催化剂与反应物分⼦发⽣配位作⽤⽽使反应物活化。

按反应类型分类:加氢、脱氢、部分氧化、完全氧化、⽔煤⽓、合成⽓、酸催化、氯氧化、羰基化、聚合8、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9、吸附是如何定义的?物理吸附与化学吸附的本质不同是什么?吸附: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。

固体表⾯吸附:物理吸附:作⽤⼒:van der Waals⼒静电⼒:具有永久偶极矩的分⼦间的静电吸引⼒诱导⼒:容易极化的分⼦被极性分⼦诱导产⽣的诱导偶极⼦和永久偶极⼦之间的作⽤⼒⾊散⼒:原⼦内电⼦密度的瞬时诱导邻近原⼦产⽣偶极⽽致的两个瞬时偶极⼦之间的相互作⽤⼒化学吸附:作⽤⼒:价键⼒,形成化学键本质: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。

催化原理思考题(终)

催化原理思考题(终)

第一部分思考题1.在化工生产中,催化剂和催化过程起哪些作用?答:催化剂是一种改变一个化学反应的速度,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消耗的化学物质。

催化作用通过改变反应历程而改变反应速度。

2.试述催化过程在化学工业中的地位。

何为催化作用?答:地位:由现代化工生产过程提供的化学产品中大约有85%是借助于催化过程产生的。

催化作用:催化剂对化学反应所产生的效应。

3.催化剂在石油加工和石油化工领域有哪些应用?1.答:应用:⑴从1928年发现多孔白土可以裂化重油到20世纪50年代末催化裂化技术,一直是沿着无定型硅铝裂化催化剂渐进式的进步。

⑵将沸石新催化材料用做裂化催化剂使催化裂化技术出现了突破,有了飞跃的发展。

⑶稀土沸石分子筛代替硅铝催化剂,被誉为“20世纪六十年代炼油工业的技术革命”。

⑷由“择形催化”原理合成的2SM-5新型分子筛,开发了一系列石油化工催化新工艺。

4.试述催化作用的四大特征及其在催化剂开发研究中的实用意义。

2.答:(1)只加速热力学上可能进行的反应,△GΘT,P<=—RTInK P。

(2)只加快反应趋于化学平衡,而不改变化学平衡的位置。

由△GΘT,P=—RTInK P 得,对平衡常数较大的反应假如适当的催化剂才有意义。

(3)催化剂通过改变反应历程而改变反应速率,催化剂的加入,使反应历程改变,活化能降低。

(4)催化剂对反应具有选择性,因为一种催化剂只能催化加速一个(或一类)特定的反应;有些反应由于催化剂孔隙结构和颗粒大小不同也会引起扩散控制导致选择性的改变。

催化剂的选择性也是有效利用资源及开发没有副产物的清洁工艺的关键。

5.要想在500K温度下进行芳构化反应,能否为它找到一种催化剂?为什么?∆H f∅298 kJ⋅mol-1∆ G f∅298kJ⋅mol-1C p = A + B T +C T2 +D T3 / cal⋅mol-1A B C DH20 0 6.48 2.22⨯10-3-3.30⨯10-6 1.830⨯10-989.92 129.66 0.909 3.74⨯10-2-1.99⨯10-5 4.192⨯10-9C2H452.30 68.12 -8.101 1.133⨯10-1-7.706⨯10-51.703⨯10-8 6.为什么说加氢催化剂对脱氢反应也有活性?答:催化剂是降低了反应的势能,既活化能,使得正逆反应同时加速。

实验十二流动法测定甲醇分解催化剂的活性-前言

实验十二流动法测定甲醇分解催化剂的活性-前言

174 &实验二十一 流动法测定甲醇分解催化剂的活性一、实验目的1. 测定氧化锌催化剂对甲醇分解反应的催化活性。

2. 了解流动法测定催化剂活性的装置、特点和实验方法。

二、实验原理某种物质加到化学反应体系中,可以改变反应的速率而本身在反应前后没有数量上的变化,同时也没有化学性质的改变,则该种物质称为催化剂。

这种改变反应速度的作用就称为催化作用。

而催化剂的活性就是用来作为催化剂在一定条件下催化能力的量度。

通常用单位质量或单位体积催化剂对反应物的转化率来表示。

测定催化剂活性的实验方法分为静态法和流动法两类。

静态法是反应物和催化剂放入一封闭容器中,测量体系的组成与反应时间的关系的实验方法。

流动法是使流态反应物不断稳定地经过反应器,在反应器中发生催化反应,离开反应器后反应停止,然后设法分析产物种类及数量的一种实验方法。

在工业连续生产中,使用的装置与条件和流动法较为类似。

因此,在探讨反应速率,研究反应机理的动力学实验及催化活性测定实验中,流动法应用较广。

流动法测定催化剂活性的关键是要产生和控制稳定的流态反应物。

如果流态不稳定,则实验结果不具有任何意义。

流动法的另一关键是要在整个实验时间内控制整个反应体系各部分实验条件(温度,压力等)稳定不变。

流动法按催化剂是否流动又分为固定床和流动床,而流动的流态又可分为气相和液相,常压和高压。

氧化锌催化剂对甲醇分解反应所用的是最简单的气相,常压和固定床流动法。

本实验是用流动法测量固相氧化锌催化剂对气相甲醇的复相催化分解的催化活性。

用单位质量催化剂在一定实验条件下,使100g 甲醇中所分解的甲醇质量来表示。

甲醇可由 H 2和CO 作原料合成,反应式如下:232CO H CH OH这是一个可逆反应,反应速度很慢,关键是要找到优良的催化剂。

但按正向反应进行,实验要在高压下进行,而且还有生成的副反应,对实验不利。

我们知道按催化剂的特点,凡是对正向反应具有优良活性的催化剂,对逆向反应也同样具有优良的活性。

催化剂颗粒内扩散有效因子测定实验结果讨论

催化剂颗粒内扩散有效因子测定实验结果讨论

催化剂颗粒内扩散有效因子测定实验结果讨论引言:催化剂是工业生产中常用的一种化学物质,催化剂颗粒内的扩散效果对其催化活性具有重要影响。

因此,准确测定催化剂颗粒内扩散的有效因子是提高催化剂活性和效果的关键。

本文基于实验数据对催化剂颗粒内的扩散效果进行分析和讨论。

实验方法:本实验使用了一种新型的渗透实验方法,即利用液相对催化剂颗粒进行渗透实验,以测定催化剂颗粒内扩散的有效因子。

具体实验中,首先采用扩散模型进行液面变化的动力学分析,然后通过对实验数据的拟合计算得到扩散效果的有效因子。

实验结果:实验结果显示,催化剂颗粒内扩散的有效因子在不同条件下呈现出不同的数值。

进一步分析发现,有效因子与温度、浓度和催化剂孔隙度等因素密切相关。

在较低的温度下,扩散的速率较慢,有效因子较小;而在较高的温度下,扩散的速率较快,有效因子较大。

此外,实验还观察到浓度对有效因子的影响,随着浓度的增加,有效因子也呈现增大的趋势。

最后,催化剂孔隙度对扩散的影响也很明显,孔隙度越大,扩散的速率越快,有效因子也相应增大。

讨论:1.温度对催化剂颗粒内扩散的有效因子影响较大。

实验结果表明,温度越高,催化剂颗粒内的扩散效果越好,表明温度对催化剂活性具有重要影响。

2.浓度对催化剂颗粒内扩散的有效因子也有显著影响。

浓度越高,扩散速率越快,有效因子越大。

这说明在实际应用中,适当提高反应液的浓度可以提高催化剂的活性。

3.催化剂颗粒内孔隙度与扩散效果密切相关。

孔隙度越大,扩散路径越短,扩散速率越快,有效因子也较大。

因此,在催化剂的制备过程中,控制孔隙度的大小对于提高催化剂活性具有重要意义。

结论:本实验利用渗透实验方法成功测定了催化剂颗粒内的扩散有效因子,并对实验结果进行了详细的讨论。

实验结果表明,温度、浓度和催化剂孔隙度等因素对催化剂颗粒内扩散的有效因子有显著影响。

这些实验结果对于提高催化剂活性和效果具有重要指导意义,可以为工业生产中催化剂的设计和应用提供有力支持。

催化剂活性的测定实验思考题

催化剂活性的测定实验思考题

催化剂活性的测定实验思考题1.为什么氮气的流速要始终控制不变?答:(1)当氮气的流速为0.1L/min左右时,催化剂的活性较高;(2)V(CO+H2)是通过测有无催化剂时气体的流量差来测定的,因此氮气的流速应始终保持不变。

2.冰盐冷却器的作用是什么?是否盐加得越多越好?答:(1)冰盐冷却器的作用是将未反应的甲醇蒸气冷凝从而将其截留在捕集器内,使之不影响V(CO+H2)的测量。

(2)盐并非加得越多越好。

如果盐加的过多,会使冷却器内温度过低,从而使经过的N2、CO及H2温度太低,从而低于湿式流量计上温度计测得的温度,在用理想气体状态方程是会存在一定误差。

3.试评论本实验评价催化剂的方法有什么优缺点。

答:优点:(1)原理巧妙,运用理想气体状态方程及道尔顿分压定律,仅通过测量有无催化剂气体流量的变化便可间接求得甲醇的进入量及反应量;(2)操作简单,只涉及一些基础的操作,如钢瓶、毛细管流量计及湿式流量计的使用等;(3)可以比较不同温度下催化剂的活性;ZnO 可重复利用。

缺点:(1)实验设备较复杂;(2)反应温度较高,存在一定危险性;(3)350℃与420℃催化剂活性差别不大,比较效果不明显;(3)将体系压强近似为大气压,存在一定误差。

4. 毛细管流速计与湿式流量计两者有何异同。

答:相同点:都能通过测量以表征待测气体的流速。

不同点:(1)毛细管流速计与待测气体“并联”,它根据气体在U型管进出口的压力不同而设计,通过U型管两端液面差来显示气体流速大小;湿式流量计待测气体“串联,它是通过直接测量一定时间内通过流量计的气体体积来表征气体流速大小,通过表盘上指针表征转速大小;(2)毛细管流速计只能表示气体瞬时流速大小,而湿式流量计可以准确测量气体在一段时间内的总流量。

催化剂活性的测定(11)

催化剂活性的测定(11)
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二.实验原理(1):
催化剂的活性是催化剂催化能力的量度,通常用 单位质量或单位体积催化剂对反应物的转化百分 率来表示。复相催化时,反应在催化剂表面进行, 所以催化剂比表面(单位质量催化剂所具有的表 面积)的大小对活性起主要作用。评价测定催化 剂活性的方法大致可分为静态法和流动法两种。 1,静态法是指反应物不连续加入反应器,产物 也不连续移去的实验方法;流动法则相反,反应 物不断稳定地进入反应器发生催化反应,离开反 应器后再分析其产物的组成;
4. 计算不同温度下ZnO催化剂的活性 。
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七.思考题:
1. 为什么氮气的流速要始终控制不变? 2. 冰盐冷却器的作用是什么?是否盐
加得越多越好? 3. 试评论本实验评价催化剂的方法有
什么优缺点。
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流动法操作难度较大计算也比静态法麻烦保持体系达到稳定状态是其成功的关键因此各种实验条件温度压力流量等必须恒定另外应选择合理的流速流速太大时反应物与催化剂接触时间不够反应不完全太小则气流的扩散影响显著有时会引起副反应
催化剂活性的测定
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实验介绍:
本实验属于动力学复相催化反应。 所谓复相催化反应---即产物与反应物不在
5. 调节控温仪使炉温升至420℃,不换管,重复 步骤4的测量。经教师检查数据后停止实验。
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五.注意事项:
1.实验中应确保毛细管流速计的压差在有 无催化剂时均相同。
2.系统必须不漏气。 3.实验前需检查湿式流量计的水平和水位,
并预先运转数圈,使水与气体剂参加的化学反应。实 验涉及到气体流量控制与测量,化学动力 学,催化剂,恒温槽控温,反应炉控温等 知识。由于装置较为复杂,目前国内只有 复旦大学和山东大学两家有此实验。

南京工业大学化学工程与工艺专业实验》思考题答案

南京工业大学化学工程与工艺专业实验》思考题答案

南京工业大学化学工程与工艺专业实验》思考题答案实验1二元体系汽液平衡数据测定1,实验测量误差及引起误差的原因答:(1)汽液两相平衡时,回流滴下来的流体速率平稳,大约每秒1~2滴,且在一段时间内温度维持不变。

2,影响汽液平衡数据测定的精确度的因素有哪些答:(2)影响准确度的因素有温度和压强,装置气密性,温度计灵敏度,折射仪读数准确性等。

实验3 二氧化碳临界现象观测及PVT关系的测定1,质面比常数K值对实验结果有何影响为什么答:任意温度任意压力下,质面比常数k均不变。

所以不会对实验结果又影响。

2,为什么测量25℃下等温线时,严格讲,出现第1个小液滴时的压力和最后一个小汽泡将消失时的压力应相等答:在出现第一个小液滴和最后一个汽泡消失过程中CO2处于汽液平衡状态。

根据相律得F=C-P+1=1-2+1=0,自由度为0,故过程中压力应为相等。

实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数1,无限稀释活度系数的定义是什么测定这个参数有什么作用答:定义:P29 公式(4-1),作用:通过测定两个组分的比保留体积和无限稀释下的活度系数,计算其相对挥发度.2,气相色谱基本原理是什么色谱仪有哪几个基本部分组成各起什么作用答:原理:因固定液对于样品中各组分溶解能力的差异而使其分离。

组成及作用:(1)载气系统气相色谱仪中的气路是一个载气连续运行的密闭管路系统。

整个载气系统要求载气纯净、密闭性好、流速稳定及流速测量准确。

(2)进样系统进样就是把气体或液体样品速而定量地加到色谱柱上端。

(3)分离系统分离系统的核心是色谱柱,它的作用是将多组分样品分离为单个组分。

色谱柱分为填充柱和毛细管柱两类。

(4)检测系统检测器的作用是把被色谱柱分离的样品组分根据其特性和含量转化成电信号,经放大后,由记录仪记录成色谱图。

(5)信号记录或微机数据处理系统近年来气相色谱仪主要采用色谱数据处理机。

色谱数据处理机可打印记录色谱图,并能在同一张记录纸上打印出处理后的结果,如保留时间、被测组分质量分数等。

3D催化剂活性的测定思考题

3D催化剂活性的测定思考题

3D催化剂活性的测定思考题四、质量守恒定律1.下列叙述不符合质量守恒定律的是 *A.在空气中加热 6.4g 铜,生成氧化铜的质量为 8gB.取 20 克石灰石于烧杯中再向其中加入 50 克稀盐酸恰好完全反应,反应后烧杯中物质总质量为 66.7 克C.1g 氢气与 1g 氧气恰好反应可生成 2g 水(正确答案)D.32g 硫与 32g 氧气恰好反应可生成 64gSO2四、质量守恒定律2.下列说法符合质量守恒定律的是 *A.2 克氢气和 8 克氧气反应生成 10 克水B.1 摩尔硫和 1 摩尔氧气反应生成 1 摩尔二氧化硫(正确答案)C.50 克酒精和 50 克水混合得到 100 克酒精溶液D.某可燃物完全燃烧生成二氧化碳和水,则可燃物中一定含有碳、氢、氧三种元素四、质量守恒定律3.【崇明不定项】对化学基本观念的认识错误的是 *A.能量观:酒精燃烧放出热量B.微粒观:保持氧气化学性质的最小微粒是氧原子(正确答案)C.变化观:铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁D.守恒观:24g镁和32g氧气在点燃条件下完全反应,生成56g氧化镁(正确答案)五、催化剂:1.关于催化剂的说法中正确的是 *A.催化剂只有二氧化锰一种B.催化剂在不同的反应中效果不同(正确答案)C.催化剂只适用于分解反应D.催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变(正确答案)五、催化剂:2.关于催化剂的说法正确的是 *A.化学反应后催化剂本身的质量不变(正确答案)B.反应前后催化剂的化学性质通常会发生改变C.催化剂可加快化学反应(正确答案)D.用氯酸钾制取氧气时,加入催化剂可使生成氧气的质量增加六、溶液1.关于溶液的说法正确的是 *A.溶液中的溶质可以是一种或多种(正确答案)B.溶液上层的密度小,下层的密度大C.溶液长期放置不分层(正确答案)D.溶液一定是无色、澄清的六、溶液2.关于溶液的说法正确的是 *A.溶液中各部分的性质和溶质质量分数都相同(正确答案)B.溶液一定是无色透明的C.凡是均一的、稳定的液体一定是溶液D.同种溶质,饱和溶液的浓度一定大于不饱和溶液的浓度六、溶液3.下列说法正确的是 *A. 均一、稳定的液体不一定是溶液(正确答案)B. 含同种元素的物质一定是纯净物C.组成物质的元素从游离态转化为化合态,一定是发生了化学变化(正确答案)D.化合物中,金属元素一定显正价,非金属元素一定显负价七、分子和原子1.有关分子和原子的说法,错误的是 *A.原子是最小的微粒(正确答案)B.分子的质量可能比原子的质量小C.分子是保持物质性质的一种微粒(正确答案)D.若原子的种类相同则构成的分子一定相同七、分子和原子4.关于分子、原子的说法错误的是 *A.不同种分子化学性质不同B.含有同一种原子的物质是单质(正确答案)C.不同种分子构成的物质是混合物D.二氧化碳分子是保持二氧化碳化学性质的最小微粒七、分子和原子5.化学基本观念说法错误的是 *A.微粒观:金刚石由分子构成(正确答案)B.转化观:二氧化碳可转化为碳酸C.元素观:氧气由氧原子组成(正确答案)D.守恒观:化学反应前后元素种类不变七、分子和原子6.有关化学基本观念的认识错误的是 *A.元素观:一氧化碳、二氧化碳都是由碳元素和氧元素组B.微粒观:保持金刚石化学性质的最小微粒是碳原子C.转化观:石墨和金刚石的转化属于物理变化(正确答案)D.守恒观:ag 氢气和 bg 氧气反应,一定生成(a+b)g 水(正确答案)。

(整理)工业催化的复习思考题2.

(整理)工业催化的复习思考题2.

第一、二章复习思考题1催化剂在人类社会的作用主要表现在哪些方面?(1)更新原料路线,采用更廉价的原料;(2)革新工艺流程,促进工艺过程开发;(3)缓和工艺操作条件,达到节能的目的;(4)开发新产品,提高产品的效率,改善产品质量;(5)消除环境污染或开发从原料到产品的整个化工过程。

2什么是催化剂、催化作用及催化反应的补偿效应催化剂是如何定义的?催化剂是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。

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。

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。

3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)。

4工业催化剂的组分:活性组分、载体、助催化剂。

(1)活性组分是催化剂的主要成分,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)载体是催化活性的分散剂、粘合剂或支撑体,是负载活性组分的骨架。

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是载体最重要的功能之一);②增强催化剂的机械强度(是指抗磨损、抗冲击、抗重力、抗压、和适应温度、相变的能力),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;(3)助催化剂: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)从而使催化剂的活性、选择性、抗毒性或稳定性得以改善。

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催化剂活性的测定实验思考题
1.为什么氮气的流速要始终控制不变?
答:(1)当氮气的流速为0.1L/min左右时,催化剂的活性较高;(2)V(CO+H2)是通过测有无催化剂时气体的流量差来测定的,因此氮气的流速应始终保持不变。

2.冰盐冷却器的作用是什么?是否盐加得越多越好?
答:(1)冰盐冷却器的作用是将未反应的甲醇蒸气冷凝从而将其截留在捕集器内,使之不影响V(CO+H2)的测量。

(2)盐并非加得越多越好。

如果盐加的过多,会使冷却器内温度过低,从而使经过的N2、CO及H2温度太低,从而低于湿式流量计上温度计测得的温度,在用理想气体状态方程是会存在一定误差。

3.试评论本实验评价催化剂的方法有什么优缺点。

答:优点:
(1)原理巧妙,运用理想气体状态方程及道尔顿分压定律,仅通过测量有无催化剂气体流量的变化便可间接求得甲醇的进入量及反应量;(2)操作简单,只涉及一些基础的操作,如钢瓶、毛细管流量计及湿式流量计的使用等;(3)可以比较不同温度下催化剂的活性;ZnO 可重复利用。

缺点:
(1)实验设备较复杂;(2)反应温度较高,存在一定危险性;(3)350℃与420℃催化剂活性差别不大,比较效果不明显;(3)将体系压强近似为大气压,存在一定误差。

4. 毛细管流速计与湿式流量计两者有何异同。

答:相同点:都能通过测量以表征待测气体的流速。

不同点:(1)毛细管流速计与待测气体“并联”,它根据气体在U型管进出口的压力不同而设计,通过U型管两端液面差来显示气体流速大小;湿式流量计待测气体“串联,它是通过直接测量一定时间内通过流量计的气体体积来表征气体流速大小,通过表盘上指针表征转速大小;(2)毛细管流速计只能表示气体瞬时流速大小,而湿式流量计可以准确测量气体在一段时间内的总流量。

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