工业催化原理试卷A(2003)复习课程
催化复习题
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催化复习题(总3页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--催化复习题1 什么是催化剂2 催化作用有哪些特征3 催化剂失活有哪些原因4 什么是催化剂中毒5 什么是催化剂烧结6 什么是催化剂的积碳7 什么是催化剂的活化9 什么是催化剂的再生10 好的工业催化剂应具备那些方面的要求11 Langmuir.吸附模型有哪些假定12 如果混合气体A、B吸附符合Langmuir等温吸附模型,求A和 B的吸附覆盖度。
13 如何通过实验确认固体催化剂表面的不均匀性。
14 如何用实验方法判断和消除多相催化反应的内扩散效应和外扩散效应15 如何用实验方法判断多相催化反应是否是动力学控制16什么是催化剂的比表面积217 什么称催化剂比孔体积和孔隙率18 为什么说自发进行的吸附一般都是放热的19 什么是L酸和B酸20 酸的性质包括哪些各用什么表达21 什么称为分子筛22 分子筛为什么会有择行催化性质有几种择行催化23 什么是P型半导体什么是受主杂质24 什么是n型半导体什么是施主杂质25 费米能级(E f)指的是什么26 在n型和p型半导体中各加入施主杂质、受主杂质后,它们的导电率、逸出功、Ef能级各有何变化27 设有一化学反应 A == B ,(1)如果在一定条件下ΔG 〉0,试问在该条件下能否找到一种催化剂加速该反应的速度为什么(2)设在另一条件下,ΔG〈0 ,问在该条件下能否找到一种催化剂来提高 B的平衡转化率为什么328 根据催化作用特征,说明苯加氢催化剂能否作为环己烷脱氢的催化剂为什么29加氢功能催化剂往往对脱氢反应也有活性,水合功能催化剂往往对脱水反应也有活性,试给出某种解释。
30 热裂解和催化裂化有什么异同31催化剂的d带空穴数在什么情况下其催化活性最好为什么32 SO2氧化为SO3在V2O5催化剂上进行,即 SO2 + 1/2 O2 === SO3其反应机理为:SO2+V2O5 === V2O4 +SO3 V2O4 + 1/2 O2 === V2O5反应动力学表明 r=k×P O2×[V4+]表面。
工业催化原理复习题.doc
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工业催化原理复习题.doc工业催化原理2012-2013-2一、名词解释1.积炭发动机长吋间工作吋机汕、灰尘、杂物等留下的汕泥。
汽缸内的汕泥一般称为“积炭”。
2.吸附等温线吸附等温曲线是指在一定温度H容质分子在两相界面上进行的吸附过程达到T衡时它们在两相中浓度之间的关系曲线。
3.比孔容4.固体超强酸100%硫酸的酸强度用Hammett酸强度函数表示吋,其酸强度为Ho =-11.9,我们把酸强度H。
<一11.9的固体酸称为固体超强酸。
5.构型扩散二、填空题1._____________________________________ 根据催化体系催化反应可分为和_________________________________________ 。
2.__________________________ 催化剂的密度有____ , _______________ 和o3._________________________________ 金属化学键的理论方法有_________ , _____________________________________ 和____________ o4.半导体的导电性介于道题和绝缘体之间,导体分为_____________ , _________ 和____________ o_5._____________________________________ 根据反映程度氧化反应可分为和t6.__________________________________________________ 催化剂的活性变化可分为诱导期或成熟期、_________________________________ 和_____________ 三个阶段。
7.P型半导体中含宥易于接受电子的杂质,这种杂质称为____________________ o8._____________________________________________ 助催化剂根据其所起作用不同分为_______________________________________ 和________________ 。
工业催化试题一
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工业催化试题(一)
一、名词解释(每小题4分,共20分)
1、负载型催化剂:
2、催化剂的再生:
3、择型催化选择性:
4、p型半导体:
5、沉淀物的老化:
二、填空题(每空1分,共30分)
1、根据催化作用以及催化剂定义和特征分析,有三种重要的催化指标,,。
2、催化剂由,,组成。
3、催化剂活性的定量表达式是。
4、工业催化剂的稳定性包括, ,
三个方面。
5、化学吸附分两部分,即和。
6、固体碱是能够质子或电子对的固体。
7、研究金属化学键的理论方法有三种,分别是,
,。
8、酶的功能主要是由酶的和构成。
9、凡能降低或丧失酶活力的物质,称为。
10、工业上使用的固体催化剂的制备方法有,
,,,。
11、浸渍法是将载体浸泡在含有活性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、和,即可制得催化剂。
12、催化剂活性变化的三个阶段是,,。
三、简答题(共20分)
1、什么是分子交通控制的择型催化?(6分)
2、什么是过量溶液浸渍法?有何特点?(7分)
3、什么是金属的“d带空穴”,它与金属的化学吸附性和催化活性有何关系?(7分)
四、简述题(共30分)
1、简述催化作用的四个基本特征。
(15分)
2、沉淀法制备催化剂中,晶核生成速率和晶核长大速率的相对大小对生成沉淀物的类型有何影响?(15分)。
工业催化复习资料最终版
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1.催化剂的定义是:催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度,却不改变化学反应热力学平衡位置,本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。
2.催化作用是指催化剂对化学反应所产生的效应。
3.催化剂的基本特征:1)催化剂只能加速热力学上可以进行的反应,而不能加速热力学上无法进行的反应。
2)催化剂只能加速反应趋于平衡,不能改变平衡的位置(平衡常数)。
3)催化剂对反应具有选择性;4)催化剂的寿命。
4.工业催化剂一般有哪些组分组成?各组分具有什么功能?①活性组分:提供改变反应历程的组分,多为金属、氧化物、酸碱②载体组分:提供高的比表面积、孔结构、活性组分的分散剂、粘合剂、或支撑体。
多数为硅和铝的氧化物③助催化剂组分:催化剂的辅助组分,本身没有活性或者活性很低,用于活性组分或载体改性。
5.载体的功能主要体现在哪几个方面?(分散作用、稳定作用、支撑作用,传热和稀释作用、助催化作用)①提供适宜的比表面和孔结构②维持催化的形状和机械强度③改善催化剂热传导性④提高催化剂中活性组分分散度⑤提供附加活性中心⑥活性组分和载体的溢流现象和强相互作用6.催化剂的反应性能是评价催化剂好坏的主要指标,它包括催化剂的活性、选择性和稳定。
7.多相催化反应过程中,从反应物到产物一般经历哪些步骤包括五个连续的步骤。
(1)反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散;(2)反应物分子在催化剂表面上吸附;(3)被吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行化学反应;(4)反应产物自催化剂表面脱附;(5)反应产物离开催化剂表面向催化剂周围的介质扩散。
8.当气体与固体表面接触时,固体表面上气体的浓度高于气相主体浓度的现象称为吸附现象。
9.几种等温吸附等温吸附平衡过程用数学模型方法来描述可得到等温方程,其中包括:Langmuir(朗格缪尔)等温方程,Freundlich(弗郎得力希)等温方程,T}MKI}IH(焦姆金)等温方程及BET(Brunauer, Emmett 及Teller)等温方程等。
工业催化期末复习题图文稿
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工业催化期末复习题集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-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。
(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。
工业催化复习题
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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。
催化原理A卷,50人
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北京交通大学海滨学院2012-2013学年第二学期出题单位及教师:化学工程系许晓娟【催化原理】课程试题(A卷)【闭卷】姓名学号专业及班级本试卷共有四道大题题号一二三四总分得分阅卷人一、填空题(满分30分,没空1.5分,共20空)1.根据催化作用和催化剂的定义和特征分析,催化剂的三个重要指标为,,。
2工业催化剂不是单一的物质,而是由多种物质组成,绝大多数工业催化剂有三类可以区分的组分,即为,,。
4.催化剂的选择性是指,催化剂产率Y,选择性s和转化率x之间的关系是5.晶体=+6.简单立方的原子填充分数为7.超强酸被定义为酸强度超过100%硫酸,即该物质的Hammett函H0时,可认为是超强酸。
8.类似于NaCl的立方晶系结构的分子筛是,没有笼而是层状结构的分子筛是。
9.分子筛催化剂择形催化的形式有,,和。
二、名字解释(满分20分,每题4分,共5道小题)1.洁净固体表面的弛豫现象2.分子筛3.d带空穴和d%4.巴兰金多位理论5.结构敏感反应和结构非敏感反应三、简答题(满分30分,每题5分,共6道小题)1.简述载体的功能。
2简单的Langmuir吸附等温式是什么?简述该式建立的模型,并说明吸附量和温度与压强的关系?3.固体表面酸性的表述。
4.从四个方面、三个结构层次来表述分子筛的结构构型。
5.过渡金属催化剂的催化机理。
6.简述非晶态合金的概念,并说明其特征和分类。
四、综合题(满分20分,每题5分,共4道小题)1.七大晶系,14中布拉菲空间点阵分别是什么?并写出下列晶面的Miller指数。
A B C D2.用田部浩三规则计算下列复合氧化物的电荷差,并指明酸碱类型。
3.乙烯催化氧化制环氧乙烷,反应原料气中乙烯的体积浓度为20.4mol/m 3,进料空速为1250.4[m 3/(m 3催化剂·h)],乙烯的转化率为78%,生成环氧乙烷的选择性为62%,计算催化剂的时空收率。
4.分别画出d 5处于正八面体场中高自旋状态下的电子排布方式和d 5处于正四面体场中低自旋状态下的电子排布方式。
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工业催化1.什么是催化剂?催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度,却不改变化学反应热力学平衡位置,本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。
2.什么是催化反应?涉及催化剂的反应3.催化作用有哪些基本特征1)催化剂只能加速热力学上可以进行的反应,而不能加速热力学上无法进行的反应2)只能加速反应趋于平衡,不能改变平衡的位置,只能加速热力学上可以进行的反应3)对加速反应具有选择性 4)催化剂的寿命4.催化剂为什么不会改变化学平衡的位置?化学平衡是由热力学决定的,∆G0=—RT1nKP ,其中KP为反应的平衡常数,∆G0是产物与反应物的标准自由焓之差,是状态函数,只决定于过程的始终态,而与过程无关,催化剂的存在不影响∆G0值,它只能加速达到平衡所需的时间,而不能移动平衡点。
5.催化剂为什么能加快反应速度?催化剂能降低反应的活化能6.按使用条件下的物态催化剂可分为几类,各是什么?酸碱催化剂,非纳米分子筛催化剂,金属催化剂,金属氧化物和硫化物催化剂,络合催化剂,7.催化剂的组成包括哪几部分?活性组分,助催化剂,载体8.吸附和催化有什么关系催化的前提是发生吸附,气—固相催化反应中,至少有一种反应物要吸附在催化剂的表面上。
吸附键的强度要适当,吸附的过强或过弱都不利于下一步化学反应的进行。
如果催化剂对反应物吸附过强,往往形成较稳定的表面络合物;吸附过弱,反应物分子活化不够,不利于反应。
9.物理吸附与化学吸附有什么区别。
物理吸附化学吸附吸附力范德华力化学键力吸附层单层或多层单层选择性无有热效应较小,近于液化热较大,近于化学反应热吸附速度较快,不受温度影响,不需活化能; 较慢,温度升高,速度加快,需要活化能a.物理吸附是表面质点和吸附分子之间的分子力而引起的。
具体地是由永久偶极、诱导偶极、色散力等三种范德华引力。
物理吸附就好像蒸汽的液化只是液化发生在固体表面上罢了。
分子在发生物理吸附后分子没有发生显著变化。
b.化学吸附是在催化剂表面质点吸附分子间的化学作用力而引起的,如同化学反应一样,而两者之间发生电子转移并形成离子型,共价型,自由基型,络合型等新的化学键。
工业催化复习题
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⼯业催化复习题⼀、基本概念:1、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。
2、⽐活性:与催化剂单位表⾯积相对应的活性称为⽐活性。
3、溢流现象:固体催化剂表⾯活性中⼼,经吸附产⽣⼀种离⼦或⾃由基的活性物种,它们迁移到其他的活性中⼼上的现象。
4、双功能催化剂:催化剂不进具有氧化还原功能外,还必须具备酸性催化的功能。
5、表⾯弛豫:位于表⾯的原⼦或分⼦,在⼀定的化学或物理环境下,寻找新的平衡位置,以致改变表⾯第⼀层和第⼆层原⼦之间的距离,这种现象为表⾯弛豫。
6、Br?nsted 酸和Lewis 酸: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)7、固体超强酸:固体酸的强度超过100%硫酸的酸强度,称之为超强酸。
因为100%硫酸的酸强度⽤酸强度函数Ho 表⽰为–11.9,Ho <–11.9的固体酸就称为固体超强酸。
8、择形催化:沸⽯具有规正的孔道和孔笼结构,宽敞的通道和孔道⼝限制进出的分⼦,使得催化剂的形状和⼤⼩具有选择性。
9、晶⾯指标:规定⼀套整数hkl 来反映某特定晶⾯及其相应平⾯点阵组的取向,这⼀套整数称为晶⾯指标。
10、d 特性百分数(d%):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。
d ⽳是d 能带中未配对的电⼦数。
11、分散度:⾦属在载体上微细的程度⽤分散度D(dispersion)表⽰,或曝露百分数(P.E.)。
催化剂总⾦属原⼦表⾯⾦属原⼦g D /12、施主能级和受主能级:施主能级——提供电⼦的附加能级。
受主能级——空⽳产⽣的附加能级。
13、n 、p 型半导体: n 型半导体:靠与⾦属原⼦结合的电⼦导电的半导体。
p 型半导体:靠晶格中正离⼦空⽳传递⽽导电的半导体。
14、络合催化:催化剂在反应中对反应物起络合作⽤,使之在配位空间进⾏催化的过程。
15 、溶胶:当分散在介质中的分散相颗粒粒径为1~100nm 时,这种溶液称为胶体溶液。
工业催化原理试卷A(2003)
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3、对于负载型金属催化剂来说,为获得高分散微晶金属催化剂,在制备过程中,通过对负载在载体上的金属氧化物还原过程控制来获得最佳的金属粒径是十分重要的方法。下列哪种操作过程是正确的A:在中低温下利用还原气体进行还原,还原气体的空速相对较高。B:加入一些水蒸气,同时升高还原温度,并在低空速下使还原气体充分与氧化物接触;C:还原并先用N2气先尽量催化剂中水分吹走,在不发生烧结的情况下尽量提高还原温度,同时加大还原气空速。
15、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、所代表的含义是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+)
16、如果催化剂因积炭而发生失活所需时间很长,达到一年以上,这时一般采用烧炭再生方式从工程化角度更为合理A:固定床;B:滴流床;C:流化床。
九、(10分)在金属氧化物催化剂上的变换反应历程为:
为活性中心,按Langmuir吸附模型,推导(1)为控制步骤的动力学方程
十、(10分)
BET公式中 Vm的含义是什么?设计并推导出求催化剂比表面的计算公式。
十一(5分)现将95%的TiO2与5%ZnO组成复合氧化物催化剂,请利用Tanable模型判断催化剂表面酸性情况并画出模型结构图。(已知:在TiO2中Ti配位数是6,氧的配位数3;在ZnO中Zn配位数是4,氧的配位数是4)
4、对于半导体催化剂ZnO引入少量的Al3+后,费米能级出现A:下降;B:上升;C:不发生变化。
(完整)工业催化考试复习题
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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。
工业催化过程考试试题
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工业催化过程考试试题工业催化过程考试试题在工业生产中,催化过程是一种重要的化学反应方式。
它通过催化剂的作用,加速反应速率,提高产物选择性,降低反应温度和能耗。
催化剂在工业催化过程中起着至关重要的作用,因此,对于工业催化过程的理解和掌握至关重要。
下面将给出一些关于工业催化过程的考试试题,帮助大家加深对这一领域的理解。
题目一:催化剂的定义和作用催化剂是指能够加速化学反应速率,但本身在反应中不发生永久性变化的物质。
请简要阐述催化剂的作用机理,并举例说明。
题目二:催化剂的选择与设计催化剂的选择和设计对于工业催化过程的成功至关重要。
请列举三个影响催化剂选择和设计的因素,并对每个因素进行简要解释。
题目三:催化剂的失活和再生催化剂在长时间的使用过程中可能会失活,降低其催化性能。
请简要介绍催化剂失活的原因,并提出一种可行的方法进行催化剂再生。
题目四:催化剂的毒性和抗毒性某些反应物或产物可能对催化剂具有毒性,从而降低催化剂的活性和选择性。
请简要说明催化剂的毒性和抗毒性的概念,并提出一种方法来提高催化剂的抗毒性。
题目五:催化反应动力学催化反应的速率受到多种因素的影响,如反应物浓度、温度和催化剂活性等。
请简要解释催化反应动力学的概念,并说明如何通过调节这些因素来控制催化反应速率。
题目六:催化剂的表征和评价催化剂的表征和评价是评估催化剂性能的重要手段。
请列举三种常用的催化剂表征和评价方法,并对每种方法进行简要描述。
题目七:催化剂的应用工业催化过程在多个领域有着广泛的应用,如石油炼制、化学品合成和环境保护等。
请选择一个领域,并结合具体的例子,说明该领域中催化剂的应用和意义。
总结:工业催化过程是一门重要的学科,对于工业生产的发展起着至关重要的作用。
通过对以上试题的思考和回答,可以加深对工业催化过程的理解和掌握。
希望大家能够通过这些试题,进一步拓宽知识面,提高对工业催化过程的认识和应用能力。
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工业催化原理试卷
A(2003)
精品文档
说明:请将标明题号,解答过程写在答题纸上,本试卷共十一道题(共4页)(考试时间120分钟)
一、选择填空题(每道小题1分本题共计20分)
1、Pt (111)-2×2-O 2表示的含义为 。
A :氧的排列与底层结构一样;B :氧在Pt[111]面上排列的单胞为底层结构的两倍;C :氧在Pt[111]面上排列的单胞为底层结构的四倍。
2、均匀沉淀法制备催化剂过程中,通过如下方式实现的 A :沉淀剂直接加入到待沉淀溶液中;B :待沉淀溶液直接加入到沉淀剂溶液中;C :待沉淀剂与沉淀剂母体充分混合,调节温度,使沉淀剂母体加热分解转化为沉淀剂。
3、对于负载型金属催化剂来说,为获得高分散微晶金属催化剂,在制备过程中,通过对负载在载体上的金属氧化物还原过程控制来获得最佳的金属粒径是十分重要的方法。
下列哪种操作过程是正确的 A :在中低温下利用还原气体进行还原,还原气体的空速相对较高。
B :加入一些水蒸气,同时升高还原温度,并在低空速下使还原气体充分与氧化物接触;C :还原并先用N 2气先尽量催化剂中水分吹走,在不发生烧结的情况下尽量提高还原温度,同时加大还原气空速。
4、对于半导体催化剂ZnO 引入少量的Al 3+后,费米能级出现 A :下降;B :上升;C :不发生变化。
5、催化剂焙烧温度的确定依据下列哪种方式更好些 A :热分析实验结果;B 干燥温度;C 氢氧化物分解温度。
厦门大学《工业催化原理》课程试卷
化学化工学院化工系2003年级化学工程与工艺专业
主考教师:贾立山试卷类型:(A 卷√/B 卷)
6、对于贵金属负载型催化剂,金属晶粒粒径大小对催化性有很大影响,在同样的热处理条件下列哪种制备方法金属的粒径更小,分散性更好 A:浸渍法;B:离子交换法C:两种方法几乎没区别
7、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,同时硫电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:硫化物加氢所需要的外加能量比氧化物低。
8、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
9、过渡金属逸出功与有很好的关联性。
A:电离能;B:生成焓;C:电负性
10、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、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:Co
11、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。
12、Langmuir吸附模型与BET吸附模型中是单分子吸附的是 A:Langmuir;B:BET;C:都不是。
13、非晶态催化剂在催化选择性加氢过程中表现出较高的活性和选择性,但使用非晶态催化剂时应注意的问题是。
A:反应温度不宜过高;B:反应压力不宜过高;C:反应时间不应过长。
14、工业催化剂为适应反应工程的要求制成各种形状,有圆柱形,环形,球形,网状,粉末,及不规则形状(如三叶草,等)。
对流化催化裂化过程,适合的催化剂形状应当是
A:三叶草形,或蜂窝形;B:;圆柱形,丝网形,C:细粒或微球形。
15、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ABO
3
中A、所代表的含义是 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+)
16、如果催化剂因积炭而发生失活所需时间很长,达到一年以上,这时一般采用烧炭再生方式从工程化角度更为合理 A:固定床;B:滴流床;C:流化床。
17、络合催化过程中的活化方式之一的氧化加成使中心金属离子发生 A:配位数增加,氧化态增加;B:配位数增加,氧化态减小;C二者都减小。
18、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。
19、TPD、TEM、SEM、XPS、XRD,IR作为催化剂表征手段,能提供催化剂表面元素价态和晶体物相的两种表征方法是 A:TPD、TEM;B:XPS,XRD;C:SEM、IR。
20、络合催化中的18
B:配位体本
身的电子数;C:中心金属与配位体价电子总和。
二、应用题(20分每题5分)
1、用CO来测定二种催化剂(A和B)的镍表面。
已知CO在A催化剂上吸附态为Ni=C-
O,在B催化剂上的镍的吸附态为
Ni
Ni
O
,测定所耗CO体积V A=V B。
试求S A/S B
(分别为A、B催化剂中镍比表面积)
2、用NO和CO为分子探针研究Pt-Ru催化剂中Ru加入的作用,在IR上测得:
(1)随Ru%增加,NO吸收峰(~1800cm-1)相对于CO吸收峰(~2070cm-1)强度增加;(2)随Ru%增加NO吸收峰的位置向高波数位移;(3)CO谱带随Ru%增加强度变弱;
(4)CO峰随Ru%增加向低波数位移。
根据以上四点,试分析Ru的助催化作用(画出电子转移简图。
3、半导体ZnO在氧气吸附之后电导比未吸附前低,现用ZnO作为CO氧化催化剂,反应时催化剂的电导增加。
请问(1)若O2的吸附为控制步骤时,(2)若CO的吸附为控制步骤时,分别提出增加催化剂的活性的措施。
4、如下图1、图2分别表示Al2O3和SiO2-Al2O3的吡啶吸附脱附测定表面酸性实验过程。
请结合图中的红外数据,说明这两种催化剂表面的酸性情况并指数酸的种类(B酸,L酸)
(图 1:Al2O3吡啶吸附红外表征实验)(图2:SiO2-Al2O3吡啶吸附红外表征实验)
三、(5分)在Pt/γ-Al2O3(卤化)(注:卤化利用Cl-,F-等取代氧化铝中的OH基而使酸性增加)催化剂上进行的反应如下反应:
主反应:
(1)(3)
副反应:
+
请问:
(1)主反应中各步反应的类型,所需催化功能。
(2)催化剂的类型,催化剂中各组分的作用。
用Pt-Sn/γ-Al2O3(卤化)代替Pt/γ-Al2O3(卤化)后活性、选择性均提高。
试指出主反应可能的控制步骤,并解释造成上述结果的可能原因。
四、(5)以合成氨催化剂为例简述催化剂研发过程的几个主要步骤。
五、(5分)将下列催化剂与所催化的化学反应用线连结起来
C 2H 4C 2H 4O 2
CO H 2O S H 2C C O CO 23CHO H 2Pt/Fe 2O 3-Cr 2O 3-K 2O +
CoO-MoO 3/γ-Al 2O 3++
++1/2O 2γ-Al 2O 3
Ag/α-Al 2O 3PdCl 2-CuCl 2/HCl
六、(7分)画出TiO 2光催化金属改性的原理示意图,简述其基本原理及在工程上应用主要需解决的问题。
七、(8分)半导体ZnO 在氧气吸附之后电导比未吸附前低,现用ZnO 作为CO 氧化催化剂,反应时催化剂的电导增加。
请问(1)若O 2的吸附为控制步骤时,(2)若CO 的吸附为控制步骤时,分别提出增加催化剂的活性的措施。
八、(5分)丙烷芳构化是催化研究的热点之一,现在拟采用钠型丝光沸石制备稀土镧型丝光沸石,要求含有大量L 酸的同时应有少许的B 酸。
(1)请写出制备过程(2)画出上述所制备催化剂的吡啶吸附红外谱图并标出L 酸和B 酸的相对位置。
九、(10分)在金属氧化物催化剂上的变换反应历程为:
H 2O
S O
S CO H 2CO 2O S S ++++(1)(2) S 为活性中心,按Langmuir 吸附模型,推导(1)为控制步骤的动力学方程
十、(10分)
BET 公式中0
0)1(1)(P P C V C C V P P V P m m -+=- Vm 的含义是什么?设计并推导出求催化剂比表面的计算公式。
十一(5分)现将95%的TiO2与5%ZnO组成复合氧化物催化剂,请利用Tanable模型判断催化剂表面酸性情况并画出模型结构图。
(已知:在TiO2中Ti配位数是6,氧的配位数3;在ZnO中Zn配位数是4,氧的配位数是4)。