工业催化复习资料资料-问答题
工业催化复习题
工业催化复习题工业催化复习题1一、填空1. 催化剂只能而不改变反应的。
2. 多相催化剂通常由、、三部分组成。
3. 评价工业催化剂性能好坏的指标有、、、、等。
4. 在多相催化反应中有、、三类控制步骤。
在连串反应中，控制步骤总过程速度。
当过程处于时，催化剂内表面利用率最高。
5. 固体酸表面存在和两类酸性中心；两者的转化条件是。
6. 催化剂表面能量分布的类型有、、三种形式。
7. Langmuir 吸附等温式用于，吸附量与压力的关系是。
8. 吸附热表征。
催化活性与吸附热之间的关系。
9. 半导体的附加能级有和两种，N 型半导体的附加能级是能级，它使半导体的E f，电导率。
10. 络合物催化剂由和两部分组成。
11. 常用的工业催化剂制备方法有、、等。
12. 造成催化剂失活的原因有、、等。
13. 催化剂上的吸附有和两种类型；H2的吸附常采用，烯烃的吸附常采用。
反应物在催化剂上的吸附态决定了催化反应的。
14. 按照助剂的功能，它可以分为、两类。
15. d 轨道在四面体配位场中能级分裂为、两组；当电子成对能P<―分裂能Δ时，电子采取排布。
16. 影响过渡金属的催化剂活性的因素有、两方面，组成合金可以调节过渡金属催化剂的因素。
17. 分子筛催化剂的特点是。
常用的分子筛催化剂有、等。
18. 均相催化的优点是、；但其缺点是、等。
19. 选择性的定义是，其计算公式是。
二、画出[PtCl 3(CH 2=CH 2)] 的空间构型及电子结构图,并指出CH =CH 2活化的原因。
三、（二选一）1.写出CO+O 2→CO 2 在 P 型半导体催化剂上的反应机理。
2.试解释 N 型半导体催化剂利于加氢反应。
四、载体的作用有哪些？五、举例说明混合氧化物的表面酸性是如何形成的。
六、判断与改错1.催化剂加快化学反应速度，增大反应平衡常数。
2.催化剂吸附气体能力越强，其催化活性越高。
3.金属催化剂的 d%越大，催化活性越高。
4.半导体的能带结构都相同。
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。
工业催化复习资料最终版
1.催化剂的定义是:催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度，却不改变化学反应热力学平衡位置，本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。
2.催化作用是指催化剂对化学反应所产生的效应。
3.催化剂的基本特征：1)催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应。
2)催化剂只能加速反应趋于平衡，不能改变平衡的位置（平衡常数）。
3)催化剂对反应具有选择性；4)催化剂的寿命。
4.工业催化剂一般有哪些组分组成?各组分具有什么功能？①活性组分：提供改变反应历程的组分，多为金属、氧化物、酸碱②载体组分：提供高的比表面积、孔结构、活性组分的分散剂、粘合剂、或支撑体。
多数为硅和铝的氧化物③助催化剂组分：催化剂的辅助组分，本身没有活性或者活性很低，用于活性组分或载体改性。
5.载体的功能主要体现在哪几个方面？（分散作用、稳定作用、支撑作用，传热和稀释作用、助催化作用）①提供适宜的比表面和孔结构②维持催化的形状和机械强度③改善催化剂热传导性④提高催化剂中活性组分分散度⑤提供附加活性中心⑥活性组分和载体的溢流现象和强相互作用6.催化剂的反应性能是评价催化剂好坏的主要指标，它包括催化剂的活性、选择性和稳定。
7.多相催化反应过程中，从反应物到产物一般经历哪些步骤包括五个连续的步骤。
(1)反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散；(2)反应物分子在催化剂表面上吸附；(3)被吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行化学反应；(4)反应产物自催化剂表面脱附；(5)反应产物离开催化剂表面向催化剂周围的介质扩散。
8.当气体与固体表面接触时，固体表面上气体的浓度高于气相主体浓度的现象称为吸附现象。
9.几种等温吸附等温吸附平衡过程用数学模型方法来描述可得到等温方程，其中包括:Langmuir（朗格缪尔)等温方程，Freundlich(弗郎得力希)等温方程，T}MKI}IH(焦姆金)等温方程及BET(Brunauer, Emmett 及Teller)等温方程等。
工业催化复习题
工业催化复习题工业催化复习题工业催化是现代化工生产中不可或缺的重要环节，它涉及到催化剂的选择、反应机理的研究以及反应条件的控制等方面。
为了更好地复习工业催化相关知识，本文将从催化剂的种类、催化反应的机理以及工业催化中的应用等方面展开讨论。
一、催化剂的种类催化剂是催化反应中起到促进反应速率的物质，常见的催化剂种类包括金属催化剂、酸碱催化剂和酶催化剂等。
金属催化剂是指以金属元素为主要成分的催化剂，如铂、钯、铑等。
酸碱催化剂是指具有酸性或碱性的物质，如硫酸、氢氧化钠等。
酶催化剂是指生物体内具有催化活性的酶，如淀粉酶、蛋白酶等。
二、催化反应的机理催化反应的机理是指催化剂参与反应的具体过程。
常见的催化反应机理包括表面吸附、活化、反应和解离等步骤。
在表面吸附步骤中，反应物分子被吸附到催化剂表面上形成中间体。
在活化步骤中，催化剂通过与反应物发生相互作用，改变反应物的能量状态，使其更容易发生反应。
在反应步骤中，反应物分子在催化剂表面上发生化学反应，生成产物。
在解离步骤中，产物从催化剂表面解离，释放出来。
三、工业催化的应用工业催化广泛应用于化学工业、石油化工、环境保护等领域。
在化学工业中，工业催化被用于合成有机化合物、聚合物以及合成氨等反应。
例如，合成氨工艺中使用铁催化剂和铑催化剂，通过催化剂的作用，将氮气和氢气反应生成氨气。
在石油化工中，工业催化被用于裂化反应、加氢反应以及催化重整等过程。
例如，裂化反应中使用酸碱催化剂，将重质石油分子裂解成轻质石油产品。
在环境保护领域，工业催化被用于废气处理、废水处理以及催化转化等过程。
例如，废气处理中使用催化剂将有害气体转化为无害物质，达到净化空气的目的。
综上所述，工业催化是一门重要的学科，它涉及到催化剂的种类、催化反应的机理以及工业催化的应用等方面。
通过复习工业催化相关知识，我们可以更好地理解催化反应的原理和应用，为工业生产提供更高效、环保的解决方案。
希望本文的内容能够帮助读者更好地复习工业催化知识，为未来的学习和工作打下坚实的基础。
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。
工业催化考试复习资料
工业催化1.什么是催化剂？催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度，却不改变化学反应热力学平衡位置，本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。
2.什么是催化反应？涉及催化剂的反应3.催化作用有哪些基本特征1）催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应2）只能加速反应趋于平衡，不能改变平衡的位置，只能加速热力学上可以进行的反应3）对加速反应具有选择性 4）催化剂的寿命4.催化剂为什么不会改变化学平衡的位置？化学平衡是由热力学决定的，∆G0＝—RT1nKP ，其中KP为反应的平衡常数，∆G0是产物与反应物的标准自由焓之差，是状态函数，只决定于过程的始终态，而与过程无关，催化剂的存在不影响∆G0值，它只能加速达到平衡所需的时间，而不能移动平衡点。
5.催化剂为什么能加快反应速度？催化剂能降低反应的活化能6.按使用条件下的物态催化剂可分为几类，各是什么？酸碱催化剂，非纳米分子筛催化剂，金属催化剂，金属氧化物和硫化物催化剂，络合催化剂，7.催化剂的组成包括哪几部分？活性组分，助催化剂，载体8.吸附和催化有什么关系催化的前提是发生吸附，气—固相催化反应中，至少有一种反应物要吸附在催化剂的表面上。
吸附键的强度要适当，吸附的过强或过弱都不利于下一步化学反应的进行。
如果催化剂对反应物吸附过强，往往形成较稳定的表面络合物；吸附过弱，反应物分子活化不够，不利于反应。
9.物理吸附与化学吸附有什么区别。
物理吸附化学吸附吸附力范德华力化学键力吸附层单层或多层单层选择性无有热效应较小，近于液化热较大，近于化学反应热吸附速度较快，不受温度影响，不需活化能; 较慢，温度升高,速度加快，需要活化能a.物理吸附是表面质点和吸附分子之间的分子力而引起的。
具体地是由永久偶极、诱导偶极、色散力等三种范德华引力。
物理吸附就好像蒸汽的液化只是液化发生在固体表面上罢了。
分子在发生物理吸附后分子没有发生显著变化。
b.化学吸附是在催化剂表面质点吸附分子间的化学作用力而引起的，如同化学反应一样，而两者之间发生电子转移并形成离子型，共价型，自由基型，络合型等新的化学键。
工业催化试题及答案
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。
工业催化期末复习题
第二章催化作用与催化剂电子型助催化剂的作用：改变主催化剂的电子结构;促进催化活性及选择性..金属的催化活性与其表面电子授受能力有关..具有空余成键轨道的金属;对电子有强的吸引力;吸附能力的强弱是与催化活性紧密相联的在合成氨用的铁催化剂中;由于Fe是过渡元素;有空的d轨道可以接受电子;故在Fe-Al2O3中加入K2O后;后者起电子授体作用;把电子传给Fe;使Fe原子的电子密度增加;提高其活性;K2O是电子型的助催化剂第三章吸附与多相催化1简述多相催化反应的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..上述步骤中的第1和5为反应物、产物的扩散过程..属于传质过程..第2、3、4步均属于在表面进行的化学过程;与催化剂的表面结构、性质和反应条件有关;也叫做化学动力学过程2外扩散与内扩散的区别外扩散：反应物分子从流体体相通过吸附在气、固边界层的静止气膜或液膜达到颗粒外表面;或者产物分子从颗粒外表面通过静止层进入流体体相的过程;称为外扩散过程..内扩散：反应物分子从颗粒外表面扩散进入到颗粒孔隙内部;或者产物分子从孔隙内部扩散到颗粒外表面的过程;称为内扩散过程..为充分发挥催化剂作用;应尽量消除扩散过程的影响外扩散阻力：气固或液固边界的静止层..消除方法：提高空速内扩散阻力：催化剂颗粒孔隙内径和长度.消除方法：减小催化剂颗粒大小;增大催化剂孔隙直径3解离吸附的Langmuir等温式的推导过程4物理吸附与化学吸附的区别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着变化..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..物理吸附与化学吸附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;不需活化能较慢;温度升高速度加快;需活化能第四章11通用酸碱定义.凡是能给出质子或者接受电子对的物质称为酸B酸或L酸.凡是能接受质子或者给出电子对的物质称为碱B碱或L碱2固体酸类型鉴定方法以及B酸和L酸在IR上特征波数范围1NH3为探针分子鉴别NH3吸附在L酸中心时;是氮的孤对电子配位到L酸中心上形成的;其红外光谱类似于金属离子同NH3的配位络合物;吸附峰在3300cm-1及1640cm-1处;；NH3吸附在B酸中心上;接受质子形成NH4＋;吸收峰在3120cm-1;及1450cm-1处..NH3吸附在L酸中心上强度是B酸中心上强度的4倍..2吡啶做探针的红外光谱法吡啶吸附在L酸中心上形成配位络合物;特征吸收峰在1447—1610cm-11450/1490/1610cm－1处..吡啶吸附在B酸中心上形成吡啶离子;其红外特征吸收峰之一在l540－1550cm-1附近l5404TPD测定酸强度的原理程序升温脱附法TPD：将预先吸附了某种碱吸附质的固体酸吸附剂或催化剂;在等速升温且通入稳定流速的载气条件下;表面吸附的碱到了一定的温度范围便脱附出来;记录碱脱附的速率随温度的变化;即得TPD曲线..5Hammett函数的定义及其物理意义酸强度是指给出质子的能力B酸强度或者接受电子对的能力L酸强度..酸强度表示酸与碱作用的强弱;是一个相对量..用碱性气体从固体酸脱附的活化能、脱附温度、碱性指示剂与固体酸作用的颜色等都可以表示酸的强度..通常用酸强度函数H0表示固体酸强度;H0也称为Hammett函数..6以甲基红pKa＝+6.8做为Hammett指示剂;测定固体酸量;滴定出的是哪类酸1H0<6.8;2H0=6.8;3H0>6.88固体酸类型对催化剂的那个性能影响最大1活性2选择性9酸强度对催化剂的那个性能影响最大 1活性2选择性10酸量对催化剂的那个性能影响最大1活性2选择性11举例说明什么是超强酸一般用什么方法测定超强酸的酸强度超强酸：酸强度大于100％硫酸的固体酸叫超强酸..即H0<-11.9的固体酸超强酸包括卤素和非卤素类超强的酸强度测定：Hammett指示剂法和正丁烷骨架异构化成异丁烷法12举例说明产生超强酸的机理以SO42-促进的SO42-/MxOy型固体超强酸的酸中心主要是由于SO42-在表面上的配位吸附;在M-O上的电子云强度偏移;产生L酸中心..而在干燥和焙烧过程中;由于所含的结构水发生解离吸附而产生了B酸中心..13杂多酸第一层次粒子、第二层次粒子、第三层次粒子之间的关系Keggin结构的三个层次1第一层次：杂多阴离子2第二层次：杂多阴离子的三维排布、平衡阳离子和结晶水等3第三层次：离子大小和孔结构等..杂多化合物的第一层次结构对反应物分子具有特殊的配位能力;是影响杂多化合物催化活性和选择性的重要因素..第二层结构的稳定性较差;易受外界影响发生变化..第四章214A分子筛组成xNa2OAl2O32SiO24.5H2O中x的值为Mx/nAlO2xSiO2y·ZH2O式中;M为金属离子;n为金属离子的价数;x为AlO2的分子数;y为SiO2的分子数..Z 为水的分子数..若M的化合价n＝1;则M的原子数等于铝原子数;如果n＝2;则M的原于数只是铝原子数的一半..2什么是分子筛的晶穴、晶孔、孔道什么是分子筛的主晶穴、主晶孔、主孔道晶穴：沸石分子筛的各种笼叫做晶穴..主晶穴：沸石中有效体积最大的叫主晶穴.晶孔：晶穴与外部或者晶穴之间互相联通的部位.主晶孔：开孔直径最大的晶孔叫主晶孔.孔道：由晶穴和晶孔构成的通道.主孔道：主晶穴和主晶孔构成的通道.3α笼、β笼是哪类分子筛的主晶穴β笼方钠石笼－削角八面体：方钠石的主晶穴α笼：A沸石的主晶穴第四章 51.研究金属催化剂的理论方法有哪几种研究金属化学键的理论方法有三种：能带理论、价键理论和配位场理论2.简述金属催化剂能带模型的要点..金属中单个原子的能级是分立的;N个相距无限远的原子能级也是分立的;当固体中N个原子紧密排列时;由于原子间的相互作用;原来同一大小的能级这时彼此数值上就有小的差异..同一能级就分裂成为一系列和原来能级很接近的仍包含N个能量的新能级..由于N的数值很大～1023数量级这些新能级基本上连成一片形成能带..d 轨道形成的导带具有催化作用..3.简述金属催化剂价键模型的要点..N个金属原子相互作用;使d轨道杂化;在杂化轨道中填充电子;当d轨道中电子的填充率40－50％时;催化活性最高..4.简述金属催化剂的配位场模型的要点..催化剂是由中心离子金属离子M和配体L组成;在八面体配位场中;由于配体L的影响;金属M的5个简并d轨道发生分裂;形成能量较高二重简并轨道eg轨道、能量较高三重简并轨道t2g轨道..这些轨道的电子云均有方向性;所以反应物分子与M 的作用就具有选择性;反应物分子优先在作用能量较低的方向上形成过度态化合物5.简述金属氧化物催化剂具有催化作用的本质..本质是氧化物与反应物之间可以1互相传递电子或空穴;2互相传递氧原子..传递电子的金属氧化物催化剂可以用半导体模型来描述;例如用于N2O分解为O2和N2的p 型半导体NiO催化剂；传递O的金属氧化物催化剂可以用晶格氧置换、表面过剩氧、表面缺陷氧模型来描述..第六到八章1.名词解释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氢经济利用氢气经过化学反应后所产生的能量;它不但不会产生废气污染环境而且也可以储存能量;是目前正在研究大量生产的方法..E因子=千克废弃物/千克产物2.WAO;CWAO的概念及其各自特征WAO：湿空气氧化;在一定的温度压力下;废水中的有机物或无机物与空气中的氧发生的液相反应WAO:湿空气氧化;是处理废水;尤其是含有毒物和高有机物废水的重要技术..WAO的特征:a.涉及有机或无机可氧化组分在高温加压条件下的液相氧化;采用气相氧源常用空气;b.作为清洁氧化剂适用于COD10~100g/L体系；c.自成封闭系统；无任何的污染转移；应用于高有机含氮和氨体系可回收机械能；需要的燃料少..CWAO:催化湿式氧化法在高温、高压和催化剂存在的条件下;将污水中的有机污染物和NH3—N氧化分解成CO2、N2和H2O等无害物质..CWAO:工业废液的催化净化技术..就是在催化剂参与下的WAO..Cu;Mn;Fe是广泛应用的CWAO催化剂..3.生物质能源的特征再生性;清洁性;而且是取之不尽的..4.生物催化反应的特征a.酶的催化效率极高；b.酶催化剂的用量少c.生物酶催化具有高度的专一性;包括绝对专一性和相对专一性最基本的特征；d.酶催化的条件温和第十一章1.什么是空速、堆密度和比孔体积孔容停留时间的倒数称为空速；气体空速按反应物气体流量速率计算；液体空速按液体流量速率计算；重量空速按反应物质量流速除以催化剂重量所得比值计算；堆密度：用量筒测量催化剂体积V堆=V隙+V孔+V真比孔体积孔容：每克催化剂颗粒内所有孔的体积总和；2.如何消除外扩散限制应用流动法测定催化剂的活性时;为了避免外扩散的影响;应当使气流处于湍流条件;因为层流会影响外扩散速率..3.什么情况下可以认为已经消除了内扩散的影响当催化剂活性与催化剂粒径大小无关时;可以认为已经消除了内扩散的影响..4.对催化剂抗毒性进行评价的方法有哪几种通常采用三种方法对催化剂抗毒性进行评价：在原料中加入毒物使催化剂中毒后改用纯净原料;检测催化剂能否恢复活性和选择性；维持一定活性和选择性;逐渐提高毒物量；中毒催化剂再生后;检测活性和选择性的恢复程度5.影响催化剂寿命的因素有哪几种影响催化剂寿命的因素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..4催化剂力学性能的影响催化剂发生破碎、磨损;造成催化剂床层压力降增大、传质差等;影响了最终效果..6.简述工业催化剂的制备方法a.沉淀法—借助沉淀反应;用沉淀剂如碱类物质将可溶性的催化剂组分转化为难溶化合物;再经分离;洗涤;干燥;焙烧;成型等工序制得成品催化剂..用于制备高含量的非贵金属;金属氧化物;金属盐催化剂或催化剂载体b.浸渍法—将再提浸泡在含有活性组分主.助催化剂组分的可溶性化合物溶液中;接触一定的时间后除去过剩的溶液;再经干燥;焙烧和活化;即可制得催化剂c.混合法—将几种组分用机械混合的方法制成多组分催化剂..分为干法和湿法用于制备多组分固体催化剂d.离子交换法—利用载体表面存在可进行交换的离子;将活性组分通过离子交换通常是阳离子交换交换到载体上;然后再经过适当的后处理;如洗涤;干燥;焙烧;还原;最后得到金属负载型催化剂..e.熔融法—在高温条件下进行催化剂组分的熔合;使其成为均匀的混合体;合金固溶体或氧化物固溶体..7.沉淀法制备催化剂应该如何选择沉淀剂答：1避免引入有害离子；2形成的沉淀物便于过滤和洗涤；3沉淀剂的溶解度要大；4沉淀物的溶解度应要小5沉淀剂无毒无污染。
工业催化复习题
工业催化复习题工业催化复习题1、按照催化反应系统物相的均一性进行分类，可将催化反应分为____ _________、______________、_______________。
1、按照催化反应机理进行分类，可将催化反应分为______________、_______________两种类型。
1、根据催化剂各组分的作用可分为主、、和。
1、根据助催化剂的功能可分为以下、、和催化剂。
1、载体是催化剂中主催化剂和助催化剂的分散剂，其作用可以归纳为、、、和。
1、催化剂各组元的、、和等存在状态直接影响催化剂的催化性能。
1、根据催化反应机理和催化剂与反应物化学吸附状态，可将催化循环为和。
2、根据分子在固体表面吸附时的结合力不同，吸附可分为_________和________。
2、根据分子化学吸附时化学键断裂情况，吸附可分为________和___________。
2、化学吸附按其所需活化能的大小可分为__ _和__ _____。
2、催化剂的孔结构参数主要包括_ _、_ _、_ _、_ _和。
2、吸附质分子在催化剂孔内存在的几种扩散形式有__ 、_ _、__ __和。
3、固体酸性质包括三个方面：即、__ __和_ __。
3、沸石分子筛可视为由结构单元逐级堆砌而成，一级结构单元为_ ___四面体，二级结构单元是由四面体通过氧桥形成的__ _，二级结构单元还可以通过氧桥进一步连接成。
3、根据酸碱质子理论，凡是能够提供质子的物质称为；凡是能接受质子的称为。
3、根据酸碱电子理论，凡是能够接受电子对的物质称为；凡是能提供电子的称为_ __。
3、固体酸表面酸性质的测定方法有和。
3、沸石分子筛的择形催化根据Csicsery的观点可分为三种：__、_ _、_ _。
3、多相酸碱催化剂对烃类的催化多按进行。
4、金属催化剂的电子逸出功φ和反应物分子的电离势I 的大小，反应物分子在催化剂表面上进行化学吸附时，电子转移情况：当φ＞I 时，电子从向金转移；当φ＜I 时，电子从向转移；当φ≈I 时，电子难以在反应物分子与催化剂之间转移，两者各提供一个电子形成。
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-问答题
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。
⑶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。
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的特点？物理吸附是借助分子间力，吸附力弱，吸附热小(8～20kJ/mol)，接近于气体的液化热，且是可逆的，无选择性，分子量越大越容易发生，吸附稳定性不高，吸附与解吸速率都很快，可单分子层或多分子层吸附，不需要活化能。
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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
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——精选推荐
四章1简答1. 布朗斯特(Br?nsted)酸、碱和路易斯(Lewis)酸、碱的定义是什么？2. 什么是B酸强度和L酸强度？3. 为什么TiO2占主要组分的TiO2-SiO2和SiO2占主要组分的SiO2-TiO2都是酸性催化剂？4. 什么是超强酸?5. 什么是分子筛？分子筛的结构构型三种层次是什么？6. 分子筛择形催化有哪几种形式？7. 什么是金属晶体的费米(Fermi)能级？它与电子逸出功之间的关系。
8. 金属价键模型中的d 特性百分数是什么意思？用什么符号表示？9. 什么溢流现象？其发生的条件是什么？10. 造成催化反应结构非敏感性的原因有哪几种？11. n型和p型半导体生成的因素分别有哪些？2选择1、加氢脱硫催化剂大部分的活性相是过渡金属硫化物的主要原因是（）A：金属与硫之间键相对较弱，同时硫负性比氧小而原子半径大；B：硫化物有很好的稳定性，同时又不会引入其它杂质；C：硫化物加氢需外加能量较氧化物低。
2、利用固体酸的吡啶-TPD曲线可以判断固体酸（）A：酸强度；B：酸量；C：酸的类型3、过渡金属离子可以L酸，其酸性与（）有很好的关联性。
A：电离能；B：生成焓；C：电负性4、X、Y型分子筛的区别在于（）A：分别由α、β笼构成；B：是否有八面沸石结构；C：硅铝比不同。
5、在催化氧化过程中经常用到钙钛矿催化剂，现在一般催化剂中所指的钙钛矿ABO3中（）A：A=Ca2+，B=Ti4+；B：A=稀土（特别是La3+）；B=过渡金属（M3+）；C：A=非金属（P5+），B=碱土金属（Mg2+）6、对于半导体催化剂ZnO引入少量的Al3+后，费米能级出现（）A：上升；B：下降；C：不发生变化。
7、金属的能带理论认为过渡金属和贵金属具有较高的催化性能与d空穴的多少有关。
经磁矩测试Fe、Co和Ni d空穴分别为2.2，1.7，0.6，适合加氢作为加氢的催化剂为（）。
A：Fe；B：Ni；C：Co8、按Boudart等人总结归纳Ni-Cu合金催化剂出现结构敏感的催化过程可能是（）A：C-C键断裂；B：C-H键断裂；C：H-H键断裂。
工业催化_复习资料
第二章: 催化剂催化剂: 一种物质，能够加速反映的速率而不改变该反应的标准Gibbs 自由焓变化。
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，而不能改变平衡的位置（平衡常数）（3）对反应具有选择性（4）催化剂的寿命。
催化剂好差的评价（价值）：重要性顺序：选择性＞寿命＞活性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（2）载体（3）助催化剂助催化剂：包括电子型催化剂，结构性催化剂。
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，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。
助催化剂的作用：促进活性组分的功能，促进载体的功能。
载体的功能： 1.提高有效的和适宜的孔结构。
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。
溢流现象：固体催化剂表面的活性中心经吸附产生出一种离子的或自由基的活性物种，他们迁移到其他活性中心上的现象。
对工业催化剂的要求：活性，选择性和稳定性或者说寿命。
X（转化率）=已转化的制定反应物的量/ 制定反应物进料的量S（选择性）=转化成目的产物的指定反应物的量/ 已转化的指定反应物的量Y（产率）=转化成目的产物的指定反应物的量/ 指定反应物进料的量工业催化剂的稳定性：包括热稳定性、化学稳定性和机械稳定性看29 页图2-5思考题1. 什么是催化剂、催化作用及催化反应的补偿效应。
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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。
⑶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。
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的特点？物理吸附是借助分子间力，吸附力弱，吸附热小(8～20kJ/mol)，接近于气体的液化热，且是可逆的，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。
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(40～800kJ/mol)，吸附很稳定，一般是不可逆的，尤其是饱和烃分子的解离吸附更是如此，吸附是单分子层的，具有饱和性。
7.如何推导简单的Langmiur吸附等温式？以及重要的假设是什么?两个重要假设： (1) 吸附是单分子层的；(2) 固体表面是均匀的，被吸附分子之间无相互作用8.CO分子的化学吸附都有哪几种可能的吸附态？为什么会存在多种吸附态？吸附态：直线型、桥型、多重型、孪生型CO分子的化学吸附，既有π电子参加，又有孤对电子参加，所以它可以有多种吸附态；可以线形吸附在金属表面，也可以桥式与表面上的两个金属原子桥联，在足够高的温度下，还可以解离成碳原子和氧原子吸附。
9. ZnO和NiO在受热分别会变成什么类型的半导体？为什么？ZnO受热变成n-型半导体。
ZnO受热失去氧，阳离子氧化数降低，直至变成原子态。
导电是靠与Zn结合的带负电的电子。
NiO受热变成p-型半导体。
NiO受热获得氧，阳离子的氧化数升高，导致晶格中O2-增加，从而产生正离子的缺位，称作正空穴。
半导体依靠正空穴传递而导电。
10. 布朗斯特(Brönsted)酸、碱和路易斯(Lewis)酸、碱的定义是什么？B酸：能够给出质子的都是酸。
B碱：能够接受质子的都是碱。
L酸：能够接受电子对的都是酸。
L碱：能够给出电子对的都是碱。
11. 什么是B酸强度和L酸强度？B酸强度，是指给出质子的能力；L酸强度是指接受电子对的能力。
12. 为什么TiO2占主要组分的TiO2-SiO2和SiO2占主要组分的SiO2-TiO2都是酸性催化剂？SiO2-TiO2复合氧化物中，TiO2为主要成分时，正电荷过剩时，为L酸；SiO2为主要成分时，负电荷过剩，为B酸。
13. 什么是超强酸?固体酸的强度若超过100%硫酸的强度，则称之为超强酸。
（因为100%硫酸的酸强度用Hammett酸强度函数表示时为H0 = －11.9，故固体酸强度H0 < －11.9者谓之固体超强酸或超酸。
）14. 什么是分子筛？其化学组如何表示？分子筛是结晶型的硅铝酸盐，具有均匀的孔隙结构。
分子筛中含有大量的结晶水，加热时可汽化除去，故又称沸石。
自然界存在的常称沸石，人工合成的称为分子筛。
它们的化学组成可表示为Mx/n[(AlO2)x·(SiO2)y] ·ZH2O15. 分子筛的结构构型三种层次是什么？⑴基本结构单元是硅氧四面体(SiO4)和铝氧四面体(AlO4)。
⑵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。
窗口氧环的孔口对通过的分子起筛分作用。
⑶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。
16. 分子筛择形催化有哪几种形式？⑴反应物择形催化（当反应混合物中某些能反应的分子因太大而不能扩散进入催化剂孔腔内，只有那些直径小于内孔径的分子才能进入内孔，在催化活性部分进行反应。
）⑵产物的择形催化（当产物混合物中某些分子太大，难于从分子筛催化剂的内孔窗口扩散出来, 就形成了产物的择形选择性。
）⑶过渡态限制的选择性（有些反应，其反应物分子和产物分子都不受催化剂窗口孔径扩散的限制，只是由于需要内孔或笼腔有较大的空间，才能形成相应的过渡态，不然就受到限制使该反应无法进行；相反，有些反应只需要较小空间的过渡态就不受这种限制，这就构成了限制过渡态的择形催化。
）⑷分子交通控制的择形催化（在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的活性部位，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。
这种分子交通控制的催化反应，是一种特殊形式的择形选择性，称分子交通控制择形催化。
）17.金属催化剂包括哪几种类型？⑴块状催化剂（如电解银催化剂、融铁催化剂、铂网催化剂等）。
⑵分散或者负载型的金属催化剂（如Pt-Re/Al2O3重整催化剂, Ni/Al2O3加氢催化剂等）。
⑶金属互化物催化剂（如LaNi5可催化合成气转化为烃）。
⑷合金催化剂（如Cu-Ni合金加氢催化剂）。
⑸金属簇状物催化剂（如烯烃氢醛化制羰基化合物的多核Fe3(CO)12催化剂）18.什么是金属晶体的费米(Fermi)能级？电子占用的最高能级称为费米(Fermi)能级(金属的费米能级)19.金属价键模型中的 d 特性百分数是什么意思？用什么符号表示？杂化轨道中d原子轨道所占的百分数称为d特性百分数，用符号d%表示。
20. 什么是溢流现象？其发生的条件是什么？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。
条件：⑴溢流物种发生的主源；⑵接受新物种的受体，它是次级活性中心。
21.造成催化反应结构非敏感性的原因有哪几种？⑴表面的细微结构掩盖了，造成结构非敏感。
这种原因称之为表面再构。
⑵活性组分晶粒分散度低的（扁平的面）较之高的（顶与棱）更活泼。
⑶活性部位不是位于表面上的金属原子，而是金属原子与基质相互作用形成的金属烷基物种。
22.双金属系中作为合金催化剂主要有哪几类？第一类为第VIII族和IB族元素所组成的双金属系，如Ni-Cu、Pd-Au等；第二类为两种第IB族元素所组成的，如Au-Ag、Cu-Au等；第三类为两种第VIII族元素所组成的，如Pt-Ir、Pt-Fe等。
23.半导体主要分为哪几类？本征半导体、n型半导体和p型半导体。
24.氧化物表面M=O键的成键方式有哪几种？⑴金属Co的eg轨道（即dx2-y2与dz2）与O2的孤对电子形成σ键；⑵金属Co的eg轨道与O2的π分子轨道形成σ键；⑶金属Co的t2g轨道（dxy，dxz，dyz）与O2的π*分子轨道形成π键。
25.请说明正常的尖晶石结构？正常的尖晶石结构，A原子占据正四面体位，B原子占据正八面体位。
26.什么是络合催化剂？络合催化的重要特征是什么？络合催化剂，是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。
重要特征：是在反应过程中催化剂活性中心与反应体系，始终保持着化学结合(配位络合)。
能够通过在配位空间内的空间效应和电子因素以及其他因素对其过程、速率和产物分布等，起选择性调变作用。
27.CO是如何配位活化的？通过σ-π键配位活化。
经σ-π键合相互作用后, 总的结果可以看成为配位体的孤对电子,σ,π电子(基态)通过金属向配位体自身空π*轨道跃迁(激发态)，分子得到活化。
28.什么是三效催化剂？三效催化剂普遍采用Pt、Rh、Pd贵金属做活性组分，各组分间有相互协同作用，总体起催化促进作用。
在操作条件下可同时将尾气中的CO、HC、NOx净化处理，达到环保要求的限制标准，其构成主要由载体涂层和活性组分所组成，置于汽车尾气催化转化器中。
29.什么是燃料电池？燃料电池是一种能源转化系统，是将燃料的化学能连续不断的直接转化成电能的电化学装置，又称为电化学发电器。
30.酶催化有什么特点？⑴酶催化效率极高，是非酶催化的106 ～1019倍。
⑵生物酶催化具有高度的专一性：绝对专一性和相对专一性。
一种酶只能催化一种底物进行一种反应，称为绝对专一性；一种酶能够催化一类结构相似的底物进行某种相同类型的反应，称为相对专一性。
⑶酶催化的条件较温和，可在常温常压和酸碱度（pH值为5～8，一般在7左右）下进行，可以减少不必要的副反应，如分解、异构、消旋、重排等。
31.沉淀法制备催化剂的基本原理和一般步骤是什么？沉淀法的基本原理是在含金属盐类的水溶液中，加进沉淀剂，以便生成水合氧化物、碳酸盐的结晶或凝胶。
将生成的沉淀物分离、洗涤、干燥、焙烧、成型后，即得催化剂。
32.如何选择沉淀剂？⑴尽可能使用易分解并含易挥发成分的沉淀剂。
常用的有NH3、NH3•H2O、CO2、CO(NH2)2、(NH4)2CO3 ⑵形成的沉淀物必须便于过滤和洗涤。
盐类沉淀剂原则上可以形成晶形沉淀，而碱类沉淀剂都会生成非晶形沉淀；⑶沉淀剂的溶解度要大一些；⑷形成的沉淀的溶解度要小，沉淀较完全；⑸沉淀剂不应造成环境污染。
33.晶形沉淀的形成条件是什么？⑴开始沉淀时，沉淀剂在不断搅拌下均匀而缓慢的加入，以免发生局部过浓同时也能维持一定的过饱和度。