催化原理习题要点
催化原理课后习题答案
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催化原理课后习题答案催化原理是化学工程和化学领域中的一个重要分支,它涉及到催化剂在化学反应中的作用机制和效率。
以下是一些催化原理课后习题的答案示例,这些答案旨在帮助学生更好地理解催化原理的基本概念和应用。
习题一:催化剂的作用是什么?催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质,但在反应过程中不被消耗。
它通过提供一种能量较低的反应途径来降低反应的活化能,从而加速反应速率。
催化剂本身在反应前后的化学性质和质量保持不变。
习题二:请解释什么是催化剂的中毒现象。
催化剂的中毒是指某些物质与催化剂表面发生不可逆的吸附,导致催化剂活性降低或丧失的现象。
这些物质被称为毒物,它们可能堵塞催化剂的活性位点,阻碍反应物的吸附和反应。
习题三:描述催化剂的再生过程。
催化剂的再生是指通过物理或化学方法去除催化剂表面的毒物或其他沉积物,恢复催化剂活性的过程。
常见的方法包括热处理、化学处理或压力变化等。
习题四:解释什么是催化选择性。
催化选择性是指催化剂在催化某一特定反应时,对反应产物的选择性。
高选择性的催化剂可以有效地促进目标反应的进行,同时抑制副反应的发生,从而提高产物的纯度和反应的经济性。
习题五:简述催化剂的分类。
催化剂通常可以分为以下几类:1. 均相催化剂:催化剂与反应物在同一相中,通常是溶液中的催化剂。
2. 多相催化剂:催化剂与反应物在不同相中,例如固体催化剂与气体或液体反应物。
3. 生物催化剂:如酶,它们在生物体内的化学反应中起催化作用。
习题六:讨论催化剂的制备方法。
催化剂的制备方法包括:1. 浸渍法:将活性组分溶液浸渍到载体上,然后干燥和焙烧。
2. 共沉淀法:将活性组分和载体的前驱体混合,通过沉淀反应形成固体催化剂。
3. 溶胶-凝胶法:通过溶胶-凝胶过程形成均匀分布的活性组分和载体的复合材料。
习题七:描述催化剂失活的原因。
催化剂失活的原因可能包括:1. 物理失活:如催化剂颗粒的磨损或烧结。
2. 化学失活:如催化剂表面发生化学变化,导致活性位点的丧失。
工业催化习题整理-
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工业催化原理课后习题汇编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。
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。
催化原理重点知识点总结
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催化原理重点知识点总结催化原理是化学反应速率中的关键因素之一,它能够降低活化能,加速反应进行。
催化原理涉及多个重要的知识点,下面是一个1200字以上的催化原理重点知识点总结:1.催化剂的作用机制催化剂通过提供新的反应路径,降低了反应活化能,并且能够参与反应形成中间产物,最后再释放出来以参与下一个反应循环。
催化剂的作用可以是吸附活化、解离和结合产物等。
2.催化剂的分类催化剂可以分为均相催化剂和异相催化剂。
均相催化剂与反应物和产物均处在相同的相态,异相催化剂与反应物和产物处在不同的相态,常见的包括固体催化剂和液体催化剂。
3.催化剂的选择和设计催化剂的选择和设计是催化化学的基础。
合适的催化剂应具有高的催化活性、高的选择性和稳定性。
常用的催化剂包括金属催化剂、酶和酶模拟剂、过渡金属催化剂等。
4.受体饱和和产物反馈对催化反应的影响在催化反应中,受体饱和和产物反馈都会影响反应的速率和选择性。
受体饱和是指反应物与催化剂之间的相互作用,如果反应物过多,催化剂会饱和,从而降低反应速率。
产物反馈是指产物对反应速率的影响,产物过多会抑制反应速率。
5.催化反应的速率方程催化反应的速率方程描述了反应速率与反应物浓度和催化剂浓度之间的关系。
速率方程可以根据实验数据通过拟合得到,一般可以用Arrhenius 方程、Michaelis-Menten 方程等形式进行表示。
6.酶催化反应酶是一种具有高度催化活性和专一性的生物催化剂,它通过降低活化能来加速化学反应。
酶催化反应具有高效率、高选择性和温和条件等优点,常用于生物体内的代谢过程中。
7.过渡金属催化反应过渡金属催化反应是分子催化领域的重要研究方向之一、过渡金属催化剂通常具有复杂的配体结构和反应机制,可以实现多种催化反应,如氧化反应、还原反应、羰基化反应等。
8.催化剂中的活性位点催化剂中的活性位点是指催化反应发生的具体位置。
活性位点可以是金属表面上的孤立原子、簇状结构、缺陷位点等,也可以是有机催化剂特有的功能基团。
催化原理习题要点
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《催化原理》习题(一)第一章一、填空题a)本世纪初,合成NH3 ,HNO3 ,H2SO4催化剂的研制成功为近代无机化学工业的发展奠定了基础。
催化裂化,催化加氢裂化,催化重整催化剂的研制成功促进了石油化工的发展。
b)随着科学的进步,所研制的催化剂活性的提高和寿命的延长,为化工工艺上降低反应温度、压力,缩短流程,简化反应装置提供了有力的条件。
四.回答题1.简单叙述催化理论的发展过程。
答:从一开始,催化剂的应用就走在其理论的前面。
1925年,Taylor的活性中心学说为现代催化理论的奠定了基础。
在以后的20多年中,以均相反应为基础,形成了中间化合物理论。
50年代,以固体能带模型为弎,又形成了催化电子理论。
60年以后,以均相配位催化为研究对象,又形成表面分子模型理论。
由此,催化理论逐渐发展起来。
2.哪几种反应可以在没有催化剂的情况下进行,在此基础上分析催化作用的本质是什么。
答:(1)下列反应可在没有催化剂时迅速进行:a)纯粹离子间的反应b)与自由基有关的反应c)极性大或配们性强的物质间的反应d)提供充分能量的高温反应(2)在含有稳定化合物的体系中加入第三物质(催化剂),在它的作用下,反应物的某些原子会发生离子化,自由基化或配位化,从而导致反应历程的变化,使反应较容易进行。
这就是催化剂催化作用的本质。
第二章一.概念题(催化剂的) 选择性,催化剂失活,可逆中毒,催化剂机械强度答:催化剂的选择性:是衡量催化剂加速某一反应的能力。
催化剂失活:催化剂在使用过程中,其结构和组成等逐渐遭到破坏,导致催化剂活性和选择性下降的现象,称为催化剂失活。
可逆中毒:指毒物在活性中心上的吸附或化合较弱,可用简单方法使催化剂的活性恢复。
催化剂机械强度:指固体催化剂颗粒抵抗摩擦、冲击、重力的作用,以及温度、相变作用的能力。
二.填空题:a) 按照反应机理中反应物被活化的方式催化反应可分为: 氧化还原催化反应,酸碱催化反应,配位催化反应。
催化原理复习题-2018.
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载体和助剂区别: 载体量大,活性作用缓和、不明显;助剂量少,活性作用明 显。 载体在催化剂中的作用: 1) 支撑作用:决定催化剂的基本物理结构和性能。如:孔结构,比表面,机械 强度等。 2)分散作用:提高活性组分利用率,减少活性组分的用量,降低成本。 3)助催化作用:a)提供附加活性中心,如双功能Pt/Al2O3;b)和活性组分相 互作用,形成具有催化性能的新表面物种。 4)稳定化作用:a)增加催化剂活性组分的抗毒性能,延长寿命;b)提高催化 剂的热稳定性, 如:Cu, Pd 200oC开始半溶,烧结失活, 载在Al2O3 或 SiO2 500oC下可长时间使用。
物理吸附和化学吸附的本质区别是它们的吸附力不同,物理吸附是范德华力; 化学吸附是化学键力。发生物理吸附时被吸附分子结构变化不大;发生化学吸附
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时被吸附分子结构发生变化。另外物理吸附是单层或多层吸附,吸附时无选择性, 热效应较小,吸附速率较快不受温度影响,不需活化能;而化学吸附是单层吸附, 吸附时有选择性,热效应较大小,吸附速率较慢,需活化能; 2. 吸附强弱的度量方法:
kSbA pA pB 1 bA pA bC pC
第四章 固体酸碱催化剂及其催化作用
1. 酸、碱催化的定义和性质
3.催化作用的实现 A:改变反应历程,不参与最终产物 ; B:催化剂只能加速热力学上认为可能发生的反应,对于热力学计算表明不可能发 生的反应,使用任何化学催化剂是徒劳的。 C:催化剂只能加速反应趋向平衡,而不能改变化学平衡位置。 D:催化剂对化学反应具有选择性。 4.催化剂的稳定性指的是哪几个方面? (1)化学稳定性:保持稳定的化学组成和化合状态。 (2)耐热稳定性:能在反应条件下不因受热而破坏其物理化学状态,能在一定 温度范围内保持良好的稳定性。
催化原理复习题
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催化原理复习题催化原理复习题催化反应是化学中一种重要的反应方式,它通过催化剂的作用,降低反应的活化能,加速反应速率。
催化原理是化学学习中的重要内容之一,下面我们来复习一些催化原理的相关问题。
1. 什么是催化剂?它在催化反应中起到什么作用?催化剂是指在化学反应中能够降低反应活化能,促进反应进行的物质。
催化剂在反应中不参与化学反应,因此在反应结束后仍能够重新使用。
催化剂通过提供新的反应路径,使得反应能够以更低的能量进行,从而加速反应速率。
2. 催化剂的选择与反应速率有什么关系?催化剂的选择对反应速率有重要影响。
合适的催化剂能够提供更佳的反应路径,降低反应的活化能,从而加速反应速率。
不同的反应需要选择适合的催化剂,以达到最佳的催化效果。
3. 催化剂的作用机理是什么?催化剂的作用机理主要有两种:表面机理和溶液机理。
表面机理是指催化剂与反应物在催化剂表面发生反应,生成中间体,然后再解离为产物。
溶液机理是指催化剂与反应物在溶液中发生反应,生成中间体,然后再解离为产物。
4. 什么是催化剂的活性中心?催化剂的活性中心是指催化剂中能够与反应物发生作用的部位。
催化剂的活性中心通常是一个或多个原子、离子或分子,具有特定的结构和性质。
活性中心能够吸附反应物,降低反应的活化能,促进反应进行。
5. 催化剂的选择与反应选择性有何关系?催化剂的选择对反应选择性有重要影响。
不同的催化剂能够引导反应物在不同的反应路径上进行,从而产生不同的产物。
合适的催化剂能够提高反应的选择性,使得产物得到更好的纯度和收率。
6. 催化剂的失活是什么原因造成的?催化剂的失活是指催化剂在反应中逐渐失去催化活性的现象。
催化剂的失活原因有多种,包括物理失活和化学失活。
物理失活是指催化剂的物理性质发生变化,如表面积减小、孔隙堵塞等。
化学失活是指催化剂与反应物或产物发生反应,形成不活性物质。
7. 如何减缓催化剂的失活?减缓催化剂的失活可以采取多种方法。
一种方法是定期对催化剂进行再生或修复,恢复其催化活性。
催化原理期末复习题
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催化原理期末复习题催化原理期末复习题催化原理是化学领域中的一个重要概念,它涉及到许多化学反应的加速和控制。
在本篇文章中,我们将回顾一些与催化原理相关的重要概念和问题,以便更好地理解这个领域。
1. 什么是催化反应?催化反应是指通过加入催化剂来加速化学反应速率的过程。
催化剂可以降低反应的活化能,从而使反应更容易发生。
它们参与反应但在反应结束时不发生永久改变。
2. 催化剂的种类有哪些?催化剂可以分为两类:同质催化剂和异质催化剂。
同质催化剂与反应物在相同的物理状态下存在,例如溶液中的酸碱催化剂。
异质催化剂与反应物处于不同的物理状态,例如固体催化剂与气体或液体反应物。
3. 催化剂如何影响反应速率?催化剂通过提供一个新的反应路径来降低反应的活化能。
在催化剂的作用下,反应物分子可以更容易地达到过渡态,从而加速反应速率。
此外,催化剂还可以通过吸附反应物分子来增加它们之间的碰撞频率,从而促进反应发生。
4. 催化剂的选择与反应条件有关吗?是的,催化剂的选择通常与反应条件密切相关。
不同的催化剂对不同的反应有不同的催化活性和选择性。
因此,在设计催化反应时,需要考虑催化剂的特性以及反应条件(如温度、压力、反应物浓度等)对催化剂的影响。
5. 催化剂的失活是什么意思?催化剂的失活是指催化剂活性的降低或完全丧失。
失活可以由多种原因引起,如催化剂表面的积聚物、中毒物质的吸附以及催化剂的物理或化学变化等。
失活不仅会降低反应速率,还可能导致催化剂的寿命缩短。
6. 如何提高催化剂的效率?提高催化剂的效率可以通过多种方法实现。
一种方法是改进催化剂的设计,例如优化催化剂的结构和组成,以增加其催化活性和选择性。
另一种方法是优化反应条件,如调整温度、压力和反应物浓度等,以使催化剂在最佳工作条件下运行。
7. 催化剂与可持续发展的关系是什么?催化剂在可持续发展中发挥着重要作用。
通过使用催化剂,可以降低化学反应的温度和压力要求,减少能源消耗和废物产生。
(完整word版)催化原理复习题
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《催化原理》复习题一.填空1.“催化作用”一词最早是由瑞典化学家Berzelius于1836年提出的。
2.气体在固体表面的吸附可分为两类:化学吸附和物理吸附。
化学吸附类似于化学反应,吸附后,反应物分子与催化剂表面原子之间形成化学键,组成表面络合物。
在多相催化过程中,化学吸附是个重要的阶段,催化过程之所以能加快反应速度,一般来说,是由于反应物在催化剂表面上发生化学吸附,从而降低反应活化能,加快了反应速度3.高活性催化剂常易被外来分子污染而中毒,那些具有孤对电子的分子,如氨、磷化氢、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢等分子能与催化剂表面形成共价键,因此这些分子是毒性很强的毒物。
4.一个好的固体催化剂必须具有活性;选择性;寿命和价值.5.分子筛的基本结构单元是硅氧四面体。
硅原子在四面体的中心,氧占据四面体的顶点。
四面体中的硅原子可被铝原子取代,便成为铝氧四面体。
6.催化剂的“三性”指的是活性;稳定性;流动性。
7.一个真实的晶体总有一种或多种结构上的缺陷。
晶格缺陷主要有点缺陷;线缺陷;面缺陷内部缺陷的存在将会引起晶格的畸变还会引起附加能的出现。
8. 美国人泰勒于1925年首先提出了活性中心理论,其出发点即催化剂失去活性这一实验事实。
他认为催化剂的表面是不均匀的,位于催化剂表面微型晶体的棱和顶角处的原子具有不饱合的键,因而形成了活性中心,催化反应只发生在这一活性中心。
10. X射线衍射技术是揭示晶体内部原子排列状况最有力的工具,它在物质结构研究中具有特殊的作用。
在催化剂研究中,它主要用于物相鉴定、物相分析及晶胞参数的测定,由它可以获得许多有用的结构信息。
11. 研究金属化学键的理论方法有三:能带理论、价键理论和配位场理论,各自从不同的角度来说明金属化学键的特征,每一种理论都提供了一些有用的概念。
三种理论,都可用特定的参量与金属的化学吸附和催化性能相关联,它们是相辅相成的。
12. 根据国际酶分类和命名法委员会的规定,酶的名称由“底物名”和“反应形式”加“酶”字而成,这样,通过酶的名称就可以直观地知道,何种化合物承受何种反应。
能源转化催化原理练习题
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能源转化催化原理练习题能源转化催化原理练习题随着人类对能源需求的不断增长,能源转化催化原理成为了研究的热点之一。
催化剂作为能源转化的关键组成部分,对于促进反应速率、提高能源利用效率起到了至关重要的作用。
下面是一些关于能源转化催化原理的练习题,帮助我们更好地理解这一领域的知识。
1. 什么是催化反应?催化反应是指在反应中引入催化剂,通过催化剂的作用,降低反应的活化能,从而提高反应速率。
催化剂在反应结束后可以重新被使用,不参与反应本身的化学变化。
2. 催化剂的作用机理是什么?催化剂通过提供反应的新途径,使反应能够更快地达到平衡。
它可以通过改变反应的活化能、提供反应的中间产物、调整反应的平衡位置等方式来促进反应的进行。
3. 催化剂的选择有哪些原则?催化剂的选择需要考虑多个因素,包括反应类型、反应条件、催化剂的稳定性等。
一般来说,选择具有较高活性、较好稳定性、较低成本的催化剂是比较理想的。
4. 催化剂的种类有哪些?常见的催化剂种类包括金属催化剂、酸催化剂、碱催化剂、酶催化剂等。
不同种类的催化剂适用于不同类型的反应。
5. 请举例说明催化反应在能源转化中的应用。
催化反应在能源转化中有着广泛的应用。
例如,在石油加工中,催化剂可以用于裂化反应、重整反应等,将原油转化为汽油、柴油等高附加值产品。
在清洁能源领域,催化剂可以用于光催化水分解制氢、催化还原二氧化碳等反应,实现可持续能源的生产和利用。
6. 催化剂的失活是什么原因导致的?催化剂的失活可以由多种原因导致,包括中毒、积炭、烧结等。
中毒是指催化剂表面被吸附物质覆盖,阻碍反应物的吸附与转化;积炭是指反应物在催化剂表面发生聚集和聚合,形成碳层,减少催化活性;烧结是指催化剂颗粒在高温下发生颗粒粘连,导致活性中心失活。
7. 如何解决催化剂失活问题?解决催化剂失活问题可以采取多种方法。
常见的方法包括物理清洗、化学清洗、再生等。
物理清洗是通过物理手段将催化剂表面的积炭物理去除;化学清洗是通过使用化学试剂将催化剂表面的中毒物质去除;再生是指通过高温处理、还原等方式修复失活的催化剂活性。
光催化原理复习题汇总
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1李二氧化钛的常见晶相结构有哪几种?哪种光催化活性最高?哪种最适合做颜料?哪种带隙最宽。
2. 李本课程中讲到的二氧化钛的最重要的两种特性是什么?5. 小q制备二氧化钛的湿化学方法主要有哪些?9. 小q举例说明提高二氧化钛光催化剂光催化效率的有哪些改性方法?提高可见光区光催化活性的方法?提高光量子效率的方法?10. 杨分别阐述过渡金属铁和非金属氮共掺杂可以提高可见光区域和紫外光区域光催化活性的原理。
并以氮和铁掺杂为例说明。
10. 杨是比较TiO2和CdS作为光催化剂的优缺点。
12.分别简述氮和La3+在氮和La3+ 共掺杂的纳米TiO2光催化剂中的作用。
13. 韦简述TiO2薄膜光致超亲水性机理及影响因素。
制备TiO2薄膜有哪些化学方法?测定薄膜特性的有哪些方法?14. 韦制备Au/TiO2光催化剂主要有哪些湿化学方法?它们各有何特点?(适应性、金的负载率、金的存在状态、催化剂活性)Au/TiO2光催化剂有哪些表征方法?了解DP方法的过程。
15.bra 负载Au等贵金属提高TiO2光量子效率的机理?金在何状态(分布、形态、尺寸)最有利于光量子效率的提高?是何原因?(1. 光吸收;2表面和界面效应;3能级匹配关系)16. 高氧化硅介孔孔壁结构的优缺点及其结构稳定化的方法。
17. 高在碱性体系中以十六烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂为模板剂,正硅酸乙酯为硅源水热合成具有六方一维孔道的MCM-41介孔分子筛的一般步骤。
20. bra酸性体系中以嵌段共聚物为P123模板剂,正硅酸乙酯为硅源水热合成SBA-15介孔分子筛的步骤。
1、小q立方MCM-48的X射线多晶衍射谱图中(211)面峰的晶面间距d211和晶胞参数a之间的关系为。
2、李透射电子显微成像的衬度类型包括、和。
3、bra引入氧化硅介孔分子筛中的金属存在形式包括和。
4、杨六方MCM-41的X射线多晶衍射谱图中(100)面峰的晶面间距d100和晶胞参数a之间的关系为。
催化原理与方法复习题目-图文
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催化原理与方法复习题目-图文2022级催化原理与方法复习题目1.简述催化研究的基本思路预研究的催化反应热力学分析;改进催化剂收集文献,了解有关研究信息;已有催化剂的优缺点。
有目的的改进设计催化剂组分催化活性产生的原因活性组分,载体;理论分析,动力学分选择制备途径。
析,中间产物检测制备催化剂催化剂表征反应器选择;活性评价。
各种物理化学方法筛选催化剂考察影响催化剂的各种因素温度,压力,浓度,用量2.按催化剂作用机理,催化体系可以分为哪几类?试述它们的特点,并举例说明相关的反应。
按反应机理中反应物被活化的起因,催化体系可以分为:①酸碱催化反应:反应物分子与催化剂之间发生电子对的转移而使反应物分子中化学键进行非均裂,从而形成了活性物种。
如:异构化、环化、水合、脱水、烷基化。
②氧化还原催化反应:反应物分子与催化剂之间发生单电子的转移,而使反应物分子中化学键进行均裂,从而形成了活性物种。
如:加氢反应、氧化还原。
③配位催化反应:反应物分子与催化剂之间形成配位键而使反应物分子活化。
如:乙烯聚合。
3.催化剂通常包含几个部分?简述各自的作用。
催化剂通常包含四个部分:主催化剂,共催化剂,助催化剂,载体。
主催化剂:在催化剂中产生活性的组分,没有它催化剂就没有活性。
共催化剂:和主催化剂同时起作用的成分。
助催化剂:本身无活性或活性较小,但加入少量后,可大大提高催化剂的活性、选择性、寿命、稳定性等性能的物质。
2022级催化原理与方法复习题目载体:担载活性组分和助剂的物质。
载体在催化剂中的作用:1.它决定催化剂的基本物理结构和性能,如孔结构,比表面,机械强度等;2.减小活性组分的用量,降低成本;3.提供附加活性中心;4.增加催化剂中活性组分的抗毒性能,延长寿命。
4.按物质的类型来划分,催化剂可以分为哪几类?催化剂过渡金属金属氧化物酸碱(固、液)金属络合物质类型金属半导体绝缘体,半导体价键金属键离子键,共价键离子键,共价键催化的反应氧化还原氧化还原酸碱两者兼有举例FeNiPtV2O5CuOAl2O3HCl导电溶液络合物配合物TiCl3+AlR35.催化剂和催化作用的特征有哪些?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通过改变反应历程,降低反应活化能。
催化原理(完整答案)
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1、下面哪种催化剂可以催化加氢脱硫反应?(B )A、金属B、金属氧化物C、固体酸D、金属硫化物1、AL2O3是合成氨催化剂中的()A、结构型助剂B、电子型助剂C、主剂D、载体2、固体超强酸指固体的酸强度不大于()A、11.9B、-11.9C、12.9D、-12.93、根据吸附试能曲线,覆盖度()有效变大()D、脱附活化能变大2.负载型金属硫化物的载体不能选择( C )A Y-AL2O3B TiO2c SiO2D ZrO23.在沉淀法制备催化剂过程中,影响沉淀形成的因素不包括(A )。
A 时间;B 温度;C pH值;D 溶液的浓度c4、n型半导体可()加氢反应,p型半导体可以()氧化反应。
A、加速、减速B、减速、减速C、加速、加速D、减速、加速5、XRD是()表征方法的缩写A、X-射线B、红外光谱C、光电子能谱D、扫描电镜7、下面()不是催化剂寿命的影响因素C、耐温稳定性8、据统计()化学工业过程是采用催化过程来实现的D.80%1.催化剂的性能是由其表面原子的配位状态及其相互作用决定的(A )。
A正确B 错误4.K2O流失是合成氨催化剂失活的原因之一(A )。
A 正确B 错误5.催化氧化反应可分为深度氧化反应和适度氧化反应(B )A 正确B 错误6.在催化剂制备流程中烧过程中可以形成固溶体(A )A正确B错误7.BET吸附等温式适用于多分子层的物理吸附(A )A正确B错误8.i-型半导体可以作为裂解反应的催化剂。
( A )A正确B错误9.固化可造成催化剂的失活。
( A )A正确B错误10 羟基合成过程的催化剂获得了诺贝尔化学奖(A )A正确B错误11. 球基合成过程的催化剂获得了诺贝尔化学奖(B )。
A正确B错误12.物理吸附可能是吸热的也可能是放热的。
·( B )A正确B错误13、催化剂的内表面积占其总表面积的95%()A正确B 错误14、HDN是加氢脱金属反应单缩写()A正确B 错误15、硅铝分子筛单基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体。
催化原理重点知识点总结

催化重点知识点一、概述催化剂定义描述:在反应体系中,若存在某一种类物质,可使反应速率明显变化(增加或减少),而本身的化学性质和数量在反应前后基本保持不变,这种物质称为催化剂。
催化剂可以是正催化剂,也可以是负催化剂。
催化剂的组成:主体,载体,其他。
主体分为主催化剂、共催化剂、助催化剂。
助催化剂分为结构助催化剂、电子助催化剂、晶格缺陷助催化剂、扩散助催化剂。
主催化剂:起催化作用的根本性物质。
没有它不存在催化作用。
共催化剂:催化剂中含有两种单独存在时都具有催化活性的物质,但各自的催化活性大小不同,活性大的为主催化剂,活性小的为共催化剂。
两者组合可提高催化活性。
助催化剂:是催化剂中提高主催化剂的活性、选择性、改善催化剂的耐热性、抗毒性、机械强度、寿命等性能的组分。
催化反应:有催化剂参与的反应。
催化反应的分类:通常根据体系中催化剂和反应物的“相”分类;也可根据反应中反应分子间电子传递情况分类。
催化反应分为:均相催化反应,多相催化反应,酸碱反应,氧化还原反应。
均相催化反应:催化剂和反应物形成均一的相,可以是气相、液相。
多相催化反应:催化剂和反应物处于不同相,催化剂通常均为固体。
可分为气固、液固。
酸碱反应:在反应中发生电子对转移的称为酸-碱反应。
氧化还原反应:在反应中发生一个电子转移的称为氧化-还原反应。
催化特征:1催化是一种知识,是一种关于加快化学反应发生的“捷径”的知识。
2催化不能改变化学反应热力学平衡, 但促使热力学可自发发生的反应尽快发生,尽快达到化学平衡。
3催化是选择性的,往往要在一系列平行反应中特别地让其中一种反应尽快发生,尽速达到平衡。
如果可能,它还要同时抑制其它反应的进行。
四、如果热力学允许,催化对可逆反应的两个方向都是有效的。
催化的本质:在催化剂作用下,以较低活化能实现的自发化学反应被称为催化反应。
催化剂是一种中介物质,它提供了改变活化能的路径从而加快了反应速率(或降低了反应温度),但其自身最终并没有被消耗。
工业催化原理真题
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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。
催化原理课后习题答案
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催化原理课后习题答案催化原理课后习题答案催化原理是化学领域中一个重要的分支,研究催化剂在化学反应中的作用机理和应用。
学习催化原理的过程中,课后习题是巩固知识和提高理解能力的重要环节。
下面将为大家提供一些催化原理课后习题的详细答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这门学科。
1. 什么是催化剂?催化剂在化学反应中起到什么作用?催化剂是指能够改变化学反应速率,但在反应结束时本身不参与反应的物质。
催化剂通过提供新的反应路径,降低反应的活化能,从而加速反应速率。
催化剂能够降低反应的活化能是因为它们能够与反应物发生物理或化学相互作用,改变反应物的构型和能量分布,从而使反应更容易进行。
2. 请解释催化剂的选择性和活性。
催化剂的选择性指的是在多个可能的反应路径中,催化剂能够选择性地促使某一特定反应发生,而不发生其他副反应。
这是因为催化剂与反应物之间的相互作用导致了特定的反应路径被选择。
催化剂的活性指的是催化剂促进反应的能力。
活性取决于催化剂的化学性质和表面特征。
高活性的催化剂能够在较低的温度和压力下实现高效的反应,从而节约能源和资源。
3. 请解释催化剂的中毒现象。
催化剂的中毒现象指的是在反应过程中,催化剂活性降低或失活的现象。
中毒原因有很多种,其中一种主要原因是催化剂表面被吸附的杂质或反应物所占据,导致活性位点被阻塞或破坏。
催化剂的中毒会导致反应速率下降或完全停止,需要进行催化剂的再生或更换。
4. 请解释催化剂的选择性中毒现象。
催化剂的选择性中毒现象指的是在催化剂选择性降低或失活的现象。
选择性中毒的原因可能是催化剂与反应物之间的相互作用导致了不希望的反应路径被选择,或者是催化剂被吸附的杂质改变了催化剂的表面性质,导致选择性发生变化。
5. 请解释催化剂的活性中毒现象。
催化剂的活性中毒现象指的是催化剂活性降低或失活的现象。
活性中毒的原因可能是催化剂与反应物之间的相互作用导致了活性位点的损坏或阻塞,或者是催化剂表面被吸附的杂质改变了催化剂的表面性质,导致活性降低。
催化原理期末考试复习题及答案
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催化原理期末考试复习习题及答案一、给出下面概念和术语的定义1、催化剂的活性:是指催化剂影响反应进程变化的程度。
2、Bronsted 酸、Bronsted 碱:能给出H +的物质为Bronsted 酸,简称B 酸;能接受H +的物质为Bronsted 碱,简称B 碱。
3、金属分散度:金属在载体上微细的程度用分散度D 表示,其定义为:)(总的金属原子数表面的金属原子数催化剂g n n D t s == 4、载体:载体是催化活性组分的分散剂、黏合物或支撑体,是负载活性组分的骨架。
5、结构不敏感反应:结构非敏感反应是涉及H-H 、C-H 或O-H 的断裂或生成的反应,它们对结构的变化、合金化的变化或金属性质的变化敏感性不大,称这种反应为结构非敏感反应。
6、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,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。
化学吸附为单分子层吸附,具有饱和性。
7、择形催化:分子筛结构中存在均匀的晶孔,当反应物和产物的分子线度与晶内孔径相近时,反应的选择性常取决于分子与孔径的比。
这种选择性称为择形催化选择性。
8、催化剂的骨架密度:当测量的体积仅是催化剂的实际固体骨架的体积时,测得的密度称为真密度,又称为骨架密度。
9、催化剂的比孔容:每克催化剂颗粒内所有孔的体积总和称为比孔体积,或比孔容,亦称孔体积(孔容)。
10、努森(Knudsen)扩散:是分子与催化剂孔壁间的碰撞,且孔道的平均直径小于分子平均自由程时出现的内扩散。
11、催化剂的化学稳定性:在反应温度、反应物、产物和杂质的作用下,活性组份和状态稳定存在的能力,它包括活性组份的流失和化学态的改变。
12、催化剂:是一种物质。
它可加速热力学上可行的化学反应速率,且不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化,反应结束后,自身没有任何消耗。
13、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。
工业催化原理—作业汇总(含答案)
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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-CH2—CH=CH2Bi3、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θ2= k B P B(1—θA—θB)2。
催化原理习题
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河南理工大学催化原理复习重点第2章催化剂与催化作用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。
什么是催化作用?催化作用是指催化剂对化学反应所产生的效应。
催化作用的特征有哪些?1、催化剂只能加速热力学上可以进行的反应2、催化剂只能加速化学反应趋于平衡,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、催化剂的使用寿命是有限的2.工业生产中可逆反应为什么往往选择不同的催化剂?第一,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。
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。
3.催化剂是如何加快化学反应速度的?催化剂通过改变化学反映历程,从而实现低活化能的化学反应途径进而加快了反应速度。
4.催化剂的活性、选择性的含义是什么?活性是指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,催化剂的活性是判断其性能好坏的重要标志。
当反应物在一定的反应条件下可以按照热力学上几个可能的方向进行反应时,使用特定的催化剂就可以对其中一个方向产生强烈的加速作用。
这种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。
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?催化剂在长期受热和化学作用下,会经受一些不可逆的物理的和化学的变化,如晶相变化,晶粒分散程度的变化,易挥发组分的流失,易熔物的熔融等导致活性下降至失活。
(1)催化剂热稳定性的影响(催化剂在一定温度下,特别是高温下发生熔融和烧结,固相间的化学反应、相变、相分离等导致催化剂活性下降甚至失活。
)(2)催化剂化学稳定性的影响(在实际反应条件下,催化剂活性组分可能发生流失、或活性组分的结构发生变化从而导致活性下降和失活。
)(3)催化剂中毒或被污染(催化剂发生结焦积炭污染或中毒。
催化作用原理总复习答案

催化作用原理总复习答案催化作用原理基础一、单项选择题在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案,并将其字母标号填入题干的括号内。
1.沉淀法制备催化剂过程中,晶粒的生长速度正比于(c)A.饱和度C*B.沉淀物浓度CC.(C-C)值D.溶剂量2.浸渍法制备催化剂时,等量浸渍是指(d)A.溶液的量与活性组分的量相等B.载体的量与活性组分的量相等C.溶液的量与载体的重量相等D.溶液的体积等于载体的空体积3.分子筛催化剂的基础结构是指(b)A.硅原子B.硅氧四面体或铝氧四面体C.铝原子D.笼状结构4.汽车尾气转化器中催化剂的载体是(d)A.贵金属PtB.贵金属RhC.金属PdD.多孔陶瓷或合金5.内扩散是指(c)A.反应物在反应器内的流动B.反应物在反应器外管道内的流动C.反应物分子在催化剂孔道内的传质D.反应物分子在催化剂孔道外的传质6.硅铝分子筛中硅是以什么形式存在的(b)A.零价硅原子的形式B.硅氧四面体形式C.六配位的硅离子的形式D.硅-铝化学键的形式7.负载型催化剂制备过程中采用的分离出过多的浸渍液,并快速干燥,是为了(c)A.活性组分在孔道内均匀B.活性组分在孔道外均匀C.活性组分在外表面均匀.催化剂的载体性组分分布在孔口和外表面D.活决定催化剂的(c)A.支撑物B.活性组分C.孔结构D.包装水平9.产品收率不但取决于反应物的转化率,还取决于产物的(b)A.催化剂制备程度中载体用的量B.选择性C.已转化的反应物质的多少D.反应物进料的量的多少10.催化剂的活性变化一定经过(b)A.氢气还原期B.稳定期C.氧气处理期D.氮气预处理期11.催化剂的活性变化历程不包含(a)A.贮存期B.成熟期C.稳定期D.衰老期12.催化剂的堆积体积为(b)A.空隙体积B.空隙体积+孔体积+真体积C.空隙体积+孔体积D.孔体积+真体积*13.固体催化剂的特点是(b)A.与反应物分子易混合B.与产物易分离C.催化剂易制备D.易与产物混合14.负载型催化剂的负载量是指(d)A.催化剂占反应物的比率B.总的金属原子数率C.载体占催化剂的比率D.活性组分占催化剂的比率15.负载性催化剂的分散度是指(b)A.催化剂在反应体系中的分散B.颗粒的表面原子数NS/颗粒的总原子数NTC.催化剂粒径大小的分布D.载体颗粒大小的分布16.金属催化剂一般是指(a)A.0价金属组成的催化剂B.氧化物组成的负载型催化剂C.金属盐组成的催化剂D.不同物质组成的混合催化剂17.能够加速反应的速率而不改变该反应的标准吉氏自能变化的物质被称为(A.反应物B.中间产物C.催化剂D.溶18.多相催化剂一般是指A.2种不同物质组成的催化剂B.气相和液相组成的催化剂C.固体催化剂D.液体催化19.催化剂载体是指(c)A.催化剂的支撑网B.催化剂的活性组分C.负载活性组分的骨架D.催化剂的包装物20.多相催化过程中,不属于化学动力学过程的是(d)A.反应物在催化剂内表面上吸附B.吸附的反应物在催化剂表面上相互作用C.产物自催化剂的内表面脱附D.产物在孔内扩散到反应气流中21.催化剂寿命是指催化剂的(c)A.贮存时间精选公文范文,管理类,工作总结类,工作计划类文档,感谢阅读下载〜4〜B.制备所用时间C.催化活性稳定使用时间D,与反应物接触时间ngmuir吸附等温式为(b)A.6=Kp/(1+p)B.6=Kp/(1+Kp)C.e=p/(1+Kp)D.9=p/(-Kp)23.半导体催化剂一般是指(c)A.金属催化B.液体催化剂C.过渡金属氧化物催化剂D.负载型金属催化剂24.石油裂解催化剂Y型分子筛中加入稀土的作用是(b)A.稀释活性组分B.促进催化剂的酸性和稳定性C.改变催化剂的粒径D.改变催化剂的孔结构25.催化剂的选择性为(d)A.转化成目的产物的物质量B.已转化反应物的物质量c)C.不同反应物的比例D.(A/B)X00%26.催化剂运转经历的时间不包括(a)A.焙烧时间B.成熟期C.稳定期D.衰老期27.测定固体酸催化剂表面酸量的方法之一是(a)A.气精选公文范文,管理类,工作总结类,工作计划类文档,感谢阅读下载~5~渍法28.催化剂的选择性反映出催化剂 (d )A.对反应器有选择B.对反应温度有选择C.对反应压力有选择D.对反应产物有 选择29.固体酸B 酸强度是指(c )A.接受电子对的能力B.给出质子量的多少C.给出质子的能力D.接受质子的能力30.固体超强酸是指其Hammett 酸强度函数(d )A.H0>B.H0>-C.H0>0D.H0A.标准吉布斯自能B.中间产物C.反应的过程D.反应温度32.多相催化过程中,属于化学动力学过程的是(a )A.反应物在催化剂内表面上吸附B.反应物自反应物气流中扩散到催化剂表面C.产物自催化剂的内表面扩散到外表面D.产物在孔内扩散到反应气流中33.催化剂运转经历的时间不包括(a )A.焙烧时间B.成熟期C.体吸附法催化剂焙烧法B.水溶液滴定法C.D.催化剂浸稳定期D.衰老期34.金属催化剂一般是指(d)A.2种不同物质组成的催化剂B.氧化物组成的催化剂C.金属盐催化剂D.0价金属组成的催化剂35.浸渍法制备的蛋黄型催化剂主要用于(b)A.防止活性组分流失B.抵抗原料中的毒物C.使催化剂有利于反应物的外扩散D.限制反应物进入催化剂内表面36.在压力非常小的条件下,且吸附比较弱时,Langmuir吸附等温式为(b)A.6=Kp/(1+p)B.9=KpC.9=p/(1+Kp)D. 9=p/(-Kp)37.催化剂的活性是指催化剂(a)A.影响反应进程的程度B.对反应温度有选择性溶剂选择的影响38.金属催化剂对气体C.对反应条件的影响D.对的化学吸附强度顺序为(a)A.O2>CO>N2B.O2=CO=N2C.O2O2>CO39.催化剂的载体可以改变催化剂的(c)A.精选公文范文,管理类,工作总结类,工作计划类文档,感谢阅读下载~7~支撑网B.活性组分C.传导性D.包装物40.负载型催化剂除有活性组分外,一定还有(b)A.助催化剂B.载体C.金属氧化物D.合金41.不含B笼的分子筛是(d)A.X型B.A型C.Y型D.ZSM-5型42.均匀沉淀法制备催化剂时,沉淀剂母体为(a)A.尿素B.KOHC.NaOHD.草酸43.在NH3吸附的TPD谱图上,高温脱附峰对应的酸中心为(b)A.弱酸B.强酸C.弱的L酸D.弱的B酸44.固体酸表面的酸量的表示为(d)A.mol/LB.mmol/LC.mmol/mlD.mmol/g45.共沉淀法制备催化剂是指(c)A.将溶剂和金属盐放在一起沉淀B.将沉淀剂和金属盐放在一起沉淀C.将不同的金属盐放在一起沉淀D.将不同的沉淀剂放在一起沉淀46.催化剂上积炭失活后,再生催化剂可采用的方法是(d)A.通入氢气处理B.通入氮气处理C.用酸或碱液处理D.通入空气灼烧处理47.超临界技术主要用在催化剂制备的(b)A.超临界水热合成B.超临界D.超临界气体还原48.催化剂失活可流体干燥C.超临界溶剂反应能是催化剂(a)A.催化剂吸附毒物B.制备所用时间过短C.贮存时间过短D.与反应物接触时间太短49.催化剂可以改变反应的(borc)A.反应物B.活化能C.反应速率D.热效应50.催化剂的活性可以表示为(c)A.a=k/SB.a=S/kC.A=aSD.A=k/S51.催化剂的活性变化一定经过(b)A.焙烧活化期B.稳定期C.氧气活化期D.氮气预处理期52.内扩散是指(c)A.反应物在反应器内的流动B.反应物在反应器外管道内的流动C.反应物分子在催化剂孔道内的传质D,反应物分子在催化剂孔道外的传质53.汽车尾气转化器中载体堇青石的化学组成为(c)A,A12O33SiO2B.CaO3A12O36SiO2C.2MgO2A12O35SiO2D.2A12O3SiO254.催化剂的活性是指(a)A,催化剂影响反应进程变化的程度B.所消耗的原料中转化成目的产物的分率C,已转化的反应物质的量D.限制反应物进料的量55.固体酸B(质子)酸强度是指(c)A.接受电子对的能力B.给出质子的多少C.给出质子的能力D.接受质子的能力56.共沉淀法制备催化剂是指(c)A,将溶剂和金属盐放在一起沉淀B.将沉淀剂和金属盐放在一起沉淀C.将不同的金属盐放在一起沉淀D.将不同的沉淀剂放在一起沉淀57.过渡金属催化剂的毒物可能是(a)A,碱性物质B.氮气C.酸性物质D.氢气58.固体超强酸是指酸强度超过100%硫酸强度的酸,其酸强度函数Hammett值为(b)A.H0=B.H00D.H0=059.硅铝分子筛中铝是以什么形式存在的(d)A.金属铝B.氧化铝C.三配位的铝离子D.铝氧四面体60.溶胶-凝胶法制备催化剂时,溶胶中的胶粒在水化层或什么的保护下相对稳定(d)A.金属盐B.阴离子C.阳离子D.双电层61.立方晶体中,有一个晶面通过立方体上一个面的对角线,这个晶面为(b)A.(100)B.(110)C.(111)D.(010)62.金属分散度D为(d)A.表面的金属原子数B.总的金属原子数C.B/AD.A/B63.催化剂的选择性为(d)A.转化成目的产物的物质量B.已转化反应物的物质量C.不同反应物的比例D.(A/B)M00%64.硅铝分子筛中硅是以什么形式存在的精选公文范文,管理类,工作总结类,工作计划类文档,感谢阅读下载〜11〜(b)A.零价硅原子的形式B.硅氧四面体形式C,六配位的硅离子的形式D.硅-铝化学键的形式65.固体酸的酸量是指(b)A.接受电子对的能力B.给出质子量的多少C.单位质量催化剂上的酸中心数量D.接受质子的能力66.固体超强碱是指其Hammett函数(d)A.H->B.H->-C.H->0D.H->2667.催化剂的比活性是指(a)A.单位表面积上的活性B.单位时间内生成产物的量C.单位重量反应物中生成产物的量D.单位时间通过反应物的量68.催化剂除有载体、助催化剂外,一定还有(d)A.粘合剂B.载体C.金属氧化物 D. 活性组分69.不含B笼的分子筛是(b)A.X型B.M型C.Y型D.A型70.均匀沉淀法制备催化剂是指(b)A.金属盐混合均匀B.各种金属同时均精选公文范文,管理类,工作总结类,工作计划类文档,感谢阅读下载~12~匀沉淀C.金属盐溶液混合均匀D.沉淀剂与金属氧化物混合均匀71.负载型催化剂在制备是可采用竞争吸附的方法,竞争吸附是指(c)四、简答题1.催化剂生产中常用的沉淀剂有哪些?2.催化剂的制备方法有哪几种?3.X、Y型分子筛与ZSM-5型分子筛有什么区别?4.举例说明催化剂对反应具有选择性。
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《催化原理》习题(一)第一章一、填空题a)本世纪初,合成NH3 ,HNO3 ,H2SO4催化剂的研制成功为近代无机化学工业的发展奠定了基础。
催化裂化,催化加氢裂化,催化重整催化剂的研制成功促进了石油化工的发展。
b)随着科学的进步,所研制的催化剂活性的提高和寿命的延长,为化工工艺上降低反应温度、压力,缩短流程,简化反应装置提供了有力的条件。
四.回答题1.简单叙述催化理论的发展过程。
答:从一开始,催化剂的应用就走在其理论的前面。
1925年,Taylor的活性中心学说为现代催化理论的奠定了基础。
在以后的20多年中,以均相反应为基础,形成了中间化合物理论。
50年代,以固体能带模型为弎,又形成了催化电子理论。
60年以后,以均相配位催化为研究对象,又形成表面分子模型理论。
由此,催化理论逐渐发展起来。
2.哪几种反应可以在没有催化剂的情况下进行,在此基础上分析催化作用的本质是什么。
答:(1)下列反应可在没有催化剂时迅速进行:a)纯粹离子间的反应b)与自由基有关的反应c)极性大或配们性强的物质间的反应d)提供充分能量的高温反应(2)在含有稳定化合物的体系中加入第三物质(催化剂),在它的作用下,反应物的某些原子会发生离子化,自由基化或配位化,从而导致反应历程的变化,使反应较容易进行。
这就是催化剂催化作用的本质。
第二章一.概念题(催化剂的) 选择性,催化剂失活,可逆中毒,催化剂机械强度答:催化剂的选择性:是衡量催化剂加速某一反应的能力。
催化剂失活:催化剂在使用过程中,其结构和组成等逐渐遭到破坏,导致催化剂活性和选择性下降的现象,称为催化剂失活。
可逆中毒:指毒物在活性中心上的吸附或化合较弱,可用简单方法使催化剂的活性恢复。
催化剂机械强度:指固体催化剂颗粒抵抗摩擦、冲击、重力的作用,以及温度、相变作用的能力。
二.填空题:a) 按照反应机理中反应物被活化的方式催化反应可分为: 氧化还原催化反应,酸碱催化反应,配位催化反应。
b)结构性助剂可改变活性组分的物理性质,而调变形助剂可改变活性组分的化学性质。
c)催化剂的活化可分为热活化和化学活化。
d)消除外扩散的主要方法是提高流体流速,消除内扩散的主要方法是减小催化剂粒度至反应速度不随粒度而改变。
e)非均相催化反应可以分为气固催化反应,液固催化反应,气液催化反应。
三。
简答题a)根据其功能的不同,助剂可分为哪几类?答:可分主结构性助剂、调变性(电子性)助剂、晶格缺陷性助剂和扩散性助剂。
b)根据使用条件下的物质类型,催化剂可分为哪几类?答:可分为过渡金属催化剂、金属氧化物催化剂、酸碱(固液)催化剂和金属络合催化剂。
c)为什么象铝一样的轻金属不适宜作氧化还原反应的催化剂?答:因为轻金属容易因为氧化而变质,从而失去活性。
d)催化剂失活的主要因素有哪些?答:催化剂失活主要有化学组成变化和催化剂结构变化两种。
化学组成变化主要有活性组分挥发、流失、活性组分的中毒;催化剂结构变化包括催化剂分散度下降,活性组分烧结、积碳、孔堵塞,机械强度下降。
e)什么元素或基团可使过渡金属催化剂中毒,中毒机理是什么?答:S、Se、Te、P、As、NH3、PH3、Bi、Se、Fe、H2O及其化合物可使过渡金属催化剂中毒。
中毒机理是:过渡金属元素具有空的低轨道,而非金属元素结构上具有一个共同的特点,即有未公用的电子对,它能和金属的d轨道成键。
三.回答题a)助剂在催化剂中的作用有哪些?答:助催化剂本身无活性或活性较小,加入少量后,可大大提高催化剂的活性、选择性、寿命、稳定性等性能的物质。
可区分为:i.结构性助剂改变活性组分的物理性能。
如几何状态、孔结构、比表面使催化剂不易烧结。
ii.调变性(电子性)助剂可以改变活性组分的电子结构(化学性能)来提高活性组分的活性和选择性。
iii.晶格缺陷性助剂可以使活性相原子排列无序化,从而使活性物质微晶间形成更多的晶格缺陷,产生了新的活性中心,使活性提高。
iv.扩散性助剂的作用则通过加入硝酸盐、碳酸盐或有机物,使之在焙烧时分解而在催化剂中形成孔,提高体相内活性组分的利用率。
b)CO和H2甲烷化为CO +H2 = CH4 + H2O H = -49.3 kcal/mol当采用Ni/Al2O3为催化剂时,催化反应中CO吸附,H2和H2O不吸附,测得CO|的吸附活化能为10kcal/mol,吸附热Q = 16kcal/mol。
吸附的CO和气相中H2表面反应活化能为32kcal/mol,反应热Q = 44kcal/mol。
CH4的脱附活化能为20kcal/mol。
(1)画出表面催化反应过程能量变化的示意图;(2) 计算甲烷吸附活化能; 答:反应过程可以表示为: i. mol kcal Q SCO S CO /161=-⇔+ ii. mol kcal Q O H S CH S CO /443H 2242=+-⇔+- iii.344Q SCH S CH +⇔-且由图可以看出:。
为所以,甲烷吸附活化能因此:又因为:则:所以:将上述三方程加和为:mol kcal mol kcal H E E E E H mol kcal H H H H H H H H O H CH H CO mol kcal Q H mol kcal Q H d a ad /9.3/3.9/10.7/44/16332133212422211=∆-=-=∆=∆-∆-∆=∆∆+∆+∆=∆+→+-=-=∆-=-=∆(3) 指出催化反应过程控制步骤; 答:由Arrehnius 方程:RT E a e k k /0-=可知: E a 越大,k 越小,r 就越小因此,该反应控制步骤为表面反应。
(4) 计算催化反应活化能E 。
答:催化反应活化能:mol kcal Q E E A /1612=-=c) 化学反应 21A 2C 其中A 2为解离吸附,反应机理为21A 2A-S ;B-S ;A-S + B-S C-S + S ;C-S C + S求在下列不同情况下的速率方程式 1)当化学反应为控制步骤时; 2)当吸附为控制步骤时;3)当脱附为控制步骤时。
答:1)当化学反应A-S + B-S C-S + S 为控制步骤,则其余可以视为已达到平衡即:()()232211431321333211C B A 422114442*********12CB ACB A vC B A CB Av v vc C vB B vA A C C v vB B v A A P K P K PK P K k P P K K K k k r P K P K P K P K P K P K K P k k K P k k K P k k +++-=-=+++==+++===⇒======-----θθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθ则:则:又2)当吸附为控制步骤时可分为两种情况:① A 的吸附为控制步骤,则24232C 43241211121214232C4C B A 4232C 434443C 332B B 2211111⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++-=-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++==+++====⇒======-----C B B BCB A A v AC B B v v vc C vB B BvB vC A C C v B A vv P K P K PK K P K P K K P K k P P k k P k r P K P K PK K P K P K P K P K K P K K K P k k K k k K P k k θθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθ则:则:又② B 的吸附为控制步骤,则242131C 421121314221212142131C 4211C B A 213143C 421A 14443C 33121A A 1111111⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++-=-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++==+++====⇒======-----C A A A CB A v AC A A v v v C A v B vc C vA C C vB A vv P K P K K P K P K P K K P K k P k k P k r P K P K K P K P K PK K P K K P K P K K P k k K k k K P k k θθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθ则:则:又3)当脱附为控制步骤时)()2213212211421321444213212211C B A 21321322113332*********2BA B ACB A vC C BA B Av v vB A vBA C vB B vA A BA Cv v B B v A A PPK K K P K PK P k P P K K K k P k k r P P K K K P K P K P P K K K K P K P K K k k K P k k K P k k +++-=-=+++==+++====⇒======-----θθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθ则:则:又d) C 4H 8 = C 4H 6 + H 2C 4H 8 + S k 1C 4H 7S + HS C 4H 7k 2C 4H 6 + HS2HSH 2 + 2S快试推导速率方程式答:因为第三个反应是快反应,则[HS]≈0C 4H 7S 为一中间产物,可以用稳态近似的方法来建立关系式: []074=dtS H C d即:0748421=-H C v H C k P k θθ 又:174=+H C v θθ则:AH C Av A H C P P k P k P k k =+=+=847411112112设其中θθ则反应速率:AA H C HC H C H C P k k P k k P k k P k k P k k k k r 122112*********4847411+=+=+==θe) 根椐反应物被活化的起因,判断下列反应属于哪一类催化反应, 并说明为什么?CH 3-CH=CH 2CH 3-CH-CH 3++H 2OCH 3-CH-CH 3HOCH 3-CH-CH 3H 2O +H +-答:判断该反应属于酸碱催化反应。
因为反应是因为H +有空轨道,而羟基中的O 有示共用的孤对电子,两者相互作用,O 将电子对转移到H +的最高占用轨道,形成一个活性中间体,而O 带正电荷,很不稳定,容易C 上的电子,而以水分子的形式脱离活性中间体,形成丙烷的碳正离子结构。
反应过程中发生了电子对转移,而原子的价态均未发生变化,因此是酸碱催化反应。
第三章一、概念题 晶体场稳定化能答:在配位场存在下,d 电子填充后和球形场相比所获得的能量叫晶体场稳定化能,用CFSE 表示。