工业催化总复习题-2015
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。
催化复习题
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。
工业催化试题一
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)。
工业催化考试复习
1.催化剂的作用催化剂能加快化学反应速度,但它本身不因化学的结果而消耗,它也不会改变反应的最终热力学平衡位置。
2.载体的作用有哪些?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3.均相催化所有反应物和催化剂分子分散在一个相中,如均相酸碱催化、均相络合催化。
4.多相催化催化剂与反应物处于不同的相,催化剂和反应物有相界面将其隔开。
如气液、液液、液固、气固、气液固。
5.简述多相催化反应过程包括的五个过程。
反应物向催化剂表面扩散反应物向催化剂表面吸附被吸附的反应物在表面上迁移、化学重排和反应产物由催化剂表面上脱附产物离开催化剂周围的介质扩散6.烧结粉状或粒状物料经加热至一定温度范围而固结的过程7.选择性转化为目的的产物所消耗的某反应物量/某反应转化的总量8.在估量一个催化剂的工业价值时,哪三个因素最重要?考虑的顺序是什么?他们分别是活性、选择性和寿命。
考虑的顺序:9.简述化学吸附的单层与物理吸附的单层的不同之处化学吸附的单层吸附量,即为占领吸附剂的所有吸附部分所需的吸附质的量,而吸附质的吸附部位则是由吸附剂的结构和吸附物的化学性质所决定的。
物理吸附的单层吸附量,则是分子式以密集排列的形式,以完全的单层分子遮盖表面所需的吸附质的量10.如何确定半导体氧化物为n型或p型?N型氧化物的电导由导带中的电子数决定,而p型氧化物的电导则由价带中的正穴数决定。
基于这个原理,可以用下述方法确定非计量氧化物是n型还是p型。
将氧化物基于一定压力的氧气氛中,并测量氧化物的电导随氧气压的变化,如果电导随氧气压力增加而增加,则此氧化物为p型,相反则为n型。
11.在n型和p型半导体催化剂中加入施主杂质,其电导率和逸出功有何变化?N型半导体催化剂加入施主杂质后,它的导电率提高,逸出功降低。
因为n型半导体靠自由电子导电,加入施主杂质后,使得导带自由电子增加,所以导电率提高,Ef提高逸出功降低;而p型半导体催化剂加入施主杂质后,它的导电率降低,逸出功也降低。
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
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。
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工业催化总复习
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律,就难以成功。
3、道德行为训练,不是通过语言影响 ,而是 让儿童 练习良 好道德 行为, 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体,养 成儿童 自觉的 纪律性 ,这是 儿童道 德教育 最重要舒适的,否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学,如日出之阳;壮而好学 ,如日 中之光 ;志而 好学, 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里,与其说好 的教师 是幸福 ,不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战,就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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。
工业催化复习题
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。
固体催化剂的组成:活性组分、载体、助催化剂催化剂的反应性能:催化剂的活性、选择性、稳定性催化剂的稳定性:化学稳定性、耐热稳定性、抗毒稳定性、机械稳定性多相催化反应过程的主要步骤:1、外扩散:反应物分子从流体体相通过附在气、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。
2、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。
3、化学吸附4、表面反应5、脱附物理吸附与化学吸附特点:物理吸附的特点:没有选择性,可以多层吸附,吸附前后,被吸附分子变化不大,吸附过程类似于凝聚和液化过程。
化学吸附的特点:有选择性,只能单层吸附,吸附过程中有电子共享或电子转移,有化学键的变化电子云重新分布,分子结构的变化。
物理吸附与化学吸附区别:物理吸附是借助分子间力,吸附力弱,吸附热小,是可逆的,无选择性,分子量越大越容易发生。
化学吸附石借助与化学键力,吸附力强,吸附热大,不可逆,有选择性,单层吸附比表面是指多孔固体物质单位质量所具有的表面积固体酸:能够给出质子或接受电子对的固体成为固体酸,给出质子的叫B酸,接受电子对的叫L酸股体碱:能够接受质子或给出电子对的固体成为固体碱算强度测定方法;胺滴定法、气态碱吸脱附法沸石分子筛的结构构型三种层次:(1)基本结构单元是硅氧四面体(SiO4)和铝氧四面体(AlO4)(2)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。
3)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。
择形催化:分子筛结构中有均匀的小内孔,当反应物和产物的分子线度与晶内孔径想接近时,催化反应的选择性常取决于分子与孔径的相应大小,这种选择性成为择形催化选择性。
工业催化复习题
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。
工业催化复习题(定单)解析
《工业催化》复习题1、简述合成氨催化技术在催化科学与技术中的重要作用。
P32、简要叙述上世纪催化技术的几个重要贡献。
催化技术在上世纪的另一重大成就,是三大合成(合成塑料、合成纤维、合成橡胶)催化剂的发现。
3、催化作用的定义及特征。
催化剂定义: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4、催化剂载体的功能是催化活性组分的分散剂、黏合物和支撑体,是负载活性组分的骨架。
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5、工业催化剂的一般要求是什么?○1活性和选择性○2稳定性和寿命指标○3稳定性和寿命指标6、催化剂助剂的种类及作用。
助催化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,即可显著改进催化剂的性能。
①结构助催化剂②电子助催化剂③晶格缺陷助催化剂④选择性助催化剂⑤扩散助催化剂7、用乙烯氧化制环氧乙烷的银催化剂为例,说明吸附与催化过程。
8、简述多相催化反应过程①反应物分子从流体主体通过滞流层向催化剂外表面扩散(外扩散); ②反应物分子从催化剂外表面向孔内扩散(内扩散); ③反应物分子在催化剂内表面上吸附;④吸附态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的化学反应; ⑤反应产物从催化剂内表面脱附;⑥脱附的反应产物自内孔向催化剂外表面扩散(内扩散), ⑦产物分子从催化剂外表面经滞流层向流体主体扩散(外扩散)上述步骤中, ① ②⑥和⑦为传质过程. ③ ④和⑤为表面化学过程,或称化学动力学过程.表面化学过程与催化剂表面结构有关。
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。
(完整)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。
工业催化总复习题-2015分析解析
广州大学《工业催化》复习题1、描述工业催化剂的主要指标有哪些?2、多相催化的主要步骤有哪些,其中最关键的步骤是什么?3、在浸渍法制备负载贵金属催化剂时,由于贵金属含量低,易导致贵金属在载体上分布不均匀,欲得到贵金属均匀分布的催化剂,可采用什么办法,为什么?4、一氧化碳在过渡金属催化剂上发生化学吸附而被活化,请根据化学键的相关理论,分析一氧化碳与过渡金属相互作用而被活化的过程。
5、欲采用浸渍法制备Pt含量仅为0.1%的Pt/Al2O3催化剂。
但反应物料中有使催化剂中毒的含硫化合物,拟将金属Pt引入到载体的内部,组装成埋藏型的催化剂。
请问,该设计有何优点?请提出该催化剂的制备方案。
6、请分析合成氨催化剂Fe-Al2O3-K2O中Al2O3的作用,为何选用Al2O3为助剂?7、比较Fe-Al2O3催化剂与Fe/Al2O3催化剂的区别。
8、在同等条件下,正庚烷可在Pt/SiO2-A12O3催化剂上发生异构化反应生成异庚烷,而在SiO2-A12O3催化剂上,几乎无反应。
为什么?9、固体催化剂的孔结构对催化反应具有十分重要的影响,从无定形的二氧化硅和三氧化二铝复合氧化物催化剂,发展到ZSM-5分子筛催化剂,其催化剂性能的提高得益于分子筛的孔结构,请分析分子筛催化剂的择形催化的类型。
10、指出微孔分子筛与介孔分子筛的区别。
简述水热法合成分子筛的主要操作步骤。
11、如何表征双金属催化剂Pt-La/ HZSM-5。
12、常用固体碱催化地沟油(植物油)制备生物柴油,指出其催化反应式,并设计该固体催化剂。
13、程序升温还原(TPR)是表征金属催化剂的重要手段,请简述其基本原理,如何通过TPR实验来分析Ni/SiO2和Ni-Cu/SiO2中Ni的变化。
14、程序升温脱附(TPD)是表征催化剂表面结构的重要手段,如果用氨气来做探针分子,是研究催化剂表面的什么性质,如果要研究催化剂的碱性,请分析选用什么探针分子合适,为什么?15、异丙醇在酸催化剂表面会脱水变为丙烯,在金属催化剂表面会脱氢变为丙酮,所以通过这种特性可用于分析Mo-Dy/TiO2催化剂因Dy的引入而产生的变化。
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。
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.IIC.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.0.4nmB.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.Cu2OD.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。
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广州大学《工业催化》复习题
1、描述工业催化剂的主要指标有哪些?
2、多相催化的主要步骤有哪些,其中最关键的步骤是什么?
3、在浸渍法制备负载贵金属催化剂时,由于贵金属含量低,易导致贵金属在载体上分布不均匀,欲得到贵金属均匀分布的催化剂,可采用什么办法,为什么?
4、一氧化碳在过渡金属催化剂上发生化学吸附而被活化,请根据化学键的相关理论,分析一氧化碳与过渡金属相互作用而被活化的过程。
5、欲采用浸渍法制备Pt含量仅为0.1%的Pt/Al2O3催化剂。
但反应物料中有使催化剂中毒的含硫化合物,拟将金属Pt引入到载体的内部,组装成埋藏型的催化剂。
请问,该设计有何优点?请提出该催化剂的制备方案。
6、请分析合成氨催化剂Fe-Al2O3-K2O中Al2O3的作用,为何选用Al2O3为助剂?
7、比较Fe-Al2O3催化剂与Fe/Al2O3催化剂的区别。
8、在同等条件下,正庚烷可在Pt/SiO2-A12O3催化剂上发生异构化反应生成异庚烷,而在SiO2-A12O3催化剂上,几乎无反应。
为什么?
9、固体催化剂的孔结构对催化反应具有十分重要的影响,从无定形的二氧化硅和三氧化二铝复合氧化物催化剂,发展到ZSM-5分子筛催化剂,其催化剂性能的提高得益于分子筛的孔结构,请分析分子筛催化剂的择形催化的类型。
10、指出微孔分子筛与介孔分子筛的区别。
简述水热法合成分子筛的主要操作步骤。
11、如何表征双金属催化剂Pt-La/ HZSM-5。
12、常用固体碱催化地沟油(植物油)制备生物柴油,指出其催化反应式,并设计该固体催化剂。
13、程序升温还原(TPR)是表征金属催化剂的重要手段,请简述其基本原理,如何通过TPR实验来分析Ni/SiO2和Ni-Cu/SiO2中Ni的变化。
14、程序升温脱附(TPD)是表征催化剂表面结构的重要手段,如果用氨气来做探针分子,是研究催化剂表面的什么性质,如果要研究催化剂的碱性,请分析选用什么探针分子合适,为什么?
15、异丙醇在酸催化剂表面会脱水变为丙烯,在金属催化剂表面会脱氢变为丙酮,所以通过这种特性可用于分析Mo-Dy/TiO2催化剂因Dy
的引入而产生的变化。
请分析可能的结果。
16、溶胶-凝胶(Sol-Gel)法是一种重要的催化剂制备方法,请简述该方法的主要操作步骤,并分析可采用什么办法来避免凝胶孔壁塌陷和网状结构破坏,获得所需要的多孔结构的催化剂。
17、请简述硅铝分子筛的结构层次,并指出分子筛催化剂的特点和类型。
18、为什么说在Ag/ Al2O3催化氧化反应中,活性氧物种不只是O,还有O•、O-、O2-、O2等氧物种?
19、光催化分解水制氢是目前制氢技术中广为关注的研究领域,请分析影响光催化反应的主要因素,并论述目前光催化反应遇到的关键问题和解决这些问题的主要办法。
20、工业催化剂制备的方法主要有哪些?
21、催化剂的设计。
金属催化甲酸分解的催化活性与其甲酸盐的生成热见图所示。
图中横坐标代表金属甲酸盐的生成热,它表示甲酸与金属相互作用的强弱,纵坐标代表完成反应转化率达50%所需的温度,金属的催化活性越好,其相应的温度越低,请总结金属催化剂的催化活性、金属与甲酸相互作用的强度的变化关系,并分析为什么会产生这种变化规律?
图:金属催化甲酸分解的催化活性与甲酸盐生成热的函数关系图T R、K为其他条件相同时完成50%转化率所需要的反应温度
22、举例说明,工业催化在现代化工工业中所处的地位。
23、请解读下列图示中的相关信息。
24、催化氢气、氮气合成氨的反应过程中,其速率控制步骤是哪一步?
25、在移动式质子膜燃料电池中,氢源是整个系统的关键环节。
以液氨分解制备氢气的研究备受关注。
查阅文献可知,有大量的关于由氢气和氮气合成氨气的研究报道,但分解氨的文献很少。
请谈一谈,采用什么办法缩短由氨制氢的研究进程。
26、苯加氢生产环己烷,年产15000吨环己烷的反应器,内装有Pt/Al2O3催化剂2M3,若催化剂的堆积密度为0.66g/cm3,一年按300天生产计算,计算其时空产率。
27、如何理解催化剂的化学稳定性?
28、请分析在高温下的催化反应中,催化剂失活的主要原因是什么?
29、指出合成氨催化剂Fe-Al2O3-K2O中各组分的作用?
30、正己烷在Pt/γ-Al2O3催化剂上能够发生异构化反应,指出可能的催化反应机理。
31、负载型Pt/Al2O3催化剂是工业上重要的加氢催化剂,分析该催化剂中Al2O3主要有哪些作用?
32、效率因子η描述了固体催化剂在催化反应过程中的什么特性?
为什么?
33、为什么化学吸附不宜太强,也不能太弱?
34、双原子分子在固体催化剂上发生解离吸附过程。
请推导解离的Langmuir吸附等温式
35、在研究CO在Pd金属表面的吸附过程中发现,碳原子用孤电子对的5σ轨道与金属原子的空dZ2轨道形成σ键,而金属原子中占用dxy轨道的电子与CO分子中空的Π*轨道形成Π键。
为什么藉助于这种σ-Π键合,使一氧化碳得到活化?
36、如何测合成氨Fe-K2O- Al2O3催化剂中K2O的表面积?
37、下图是氨吸附在阳离子交换的ZSM-5型分子筛上的TPD描图,分析此图,HZSM-5、NaZSM-5、LiZSM-5、MgO/LiZSM-5酸性变化,酸中心数。
38、TPD实验是在多功能催化剂表征系统(AMI-100型,美国Atamira Instruments,Inc.)装置上进行的。
催化剂在U形石英玻璃管中,773K下,氦气(纯度为99.999%)流中预处理30min,然后降至323K,吸附吡啶蒸气,待吸附饱和后,用氦气吹扫60min,然后以10K/min的速率升温至1023K。
用计算机采集数据,并进行分析。
现有一固体酸催化剂的TPD 谱图如下,请问该固体酸催化剂有多少个酸中心,酸量最多的是什么强度的酸中心?
39、请分析硅铝酸盐分子筛的四方面的结构层次。
40、请分析分子筛催化剂的择形催化内涵。
41、请分析能从哪些方面来改进二氧化钛的光催化性能。
42、非晶态合金Ni-B在催化肉桂醛加氢为肉桂醇的反应中,具有很好的选择性,请指出该催化剂的结构特点。
43、在金属盐溶液中加入沉淀剂,生成难溶金属盐或金属水合氧化物,从溶液中沉淀出来,再经哪些步骤或工序,便可制得催化剂或催化剂载体。
44、沉淀法是催化剂制备的主要方法,怎样从铝盐中制备均匀沉淀的氢氧化铝?请简要描述其制备过程。
45、H2在金属Pd和MgO表面发生化学吸附时,氢分子的变化有何差异?
46、Raney镍是一种重要的加氢催化剂,它是1962年美国工程师默里.雷尼(Murray Raney)用作于工业生产中菜油加氢的一种代替催化剂。
请你简述Raney镍催化剂的制备过程。
47、为了得到均匀负载的催化剂,应注意那些环节。
48、在那些情况下,需要制备埋藏型的催化剂?
49、均匀沉淀法制备多组分催化剂的主要方法有哪些。