催化剂试卷答案
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一选择题
1.催化活性与吸附的关系是( C )。
A吸附越强活性越强B吸附越弱活性越强
C吸附适中时活性最强D吸附很弱或很强活性最强2.氧化反应常用具有( B )型半导体的氧化物为催化剂。An型半导体Bp型半导体
C本征半导体Dp和n半导体都可以
3.对催化剂描述正确的是( A )
A催化剂能同时加快正逆反应的速度
B催化剂改变化学反应的平衡常数
C催化剂不能改变化学反应的途径
D催化剂能降低控诉步骤的活化能
4.催化剂的活化方式不包括( D )
A氧化活化B还原活化C硫化活化D煅烧活化5.对于金属氧化物,下列条件中( C )不能形成n型半导体。
A掺杂低价金属离子B氧缺位
C引入电负性大的原子D高价离子同晶取代
6.催化剂的转化率越大,其选择性( D )
A 越好
B 越差
C 不变
D 无一定的规律
7.铂碳催化剂中( B )
A铂和碳都是活性组分B铂是活性组分碳是载
体
C铂是活性组分碳是助催化剂 D 碳是活性组分铂是助催化剂
8.在O2,CO,H2,N2中,金属最易吸附( A )
A O2
B CO
C H2
D N2
9.下列影响催化剂活性衰退的原因中,可逆的是( D )
A 活性组分的烧结
B 活性组分剥落
C 催化剂的化学组成发生变化
D 吸附了其他物质
10.SO2被氧化成SO3的机理为:
NO+O2→NO2SO2+NO2→SO3+NO 其中NO是( C )
A总反应的反应物B中间产物
C催化剂D最终产物
11.以下符合兰格缪尔吸附理论基本假定的是( A )
A.固体表面是均匀的,各处的吸附能力相同
B.吸附分子层可以是单分子层或者多分子层
C.被吸附分子间有作用,相互影响
D.吸附热和吸附的位置和覆盖度有关
二填空题
1.催化剂的一般组成包括主催化剂,助催化剂,共催化剂和载体。
2.Ea,Ed,Qc之间的关系为Ed=Ea+Qc 。
3.分子筛的化学组成为M2/n O˙Al2O32
pH2O ,结构单元是SiO4和AlO4的四面体,常见的分子筛类型有X型,Y型,A型,ZSM-5型。
4.金属催化剂的毒物主要包含硫化物,砷化物,重金属杂质。
5.浸渍法包括等体积浸渍,过饱和浸渍,多次浸渍。6.防止积碳的主要方法有加入K2O,用重整催化剂Pt-Re, Pt-Ir,使用CeO2。
7.硅铝比高主要表现在抗热,抗水蒸汽,抗酸度三方面能力强。
8.估量催化剂的价值的因素有活性,选择性,稳定性,价格。
9.化学反应体系实现的两个基本要素是热力学可行,动力学可行。
10.催化剂的活性随运转时间变化可分为成熟期,稳定期,衰老期三个时期。
11.催化择形包括反应物择形,产物择形,约束过渡态择形三种。
12.活化吸附与非活化吸附的区别在于前者气体发生化学吸附需要外加能量活化;解离吸附和缔合吸附的区别在于前者发生化学键断裂。
13.为了适应工业上强放(吸)热反应的需要,载体一般应具有较大的热容和良好的导热性。
14.分解N2O采用NiO催化剂时,加入少量Li2O作助催化剂,催化分解活性更好,这是因为Li2O的加入形成了受主能级,使E f降低,故催化活性得到促进。
三简答题
1.催化剂母体制备时煅烧的目的是什么?
答:煅烧:有的钝态催化剂只经过煅烧处理便具有催化活性。例如,对于一些氧化物催化剂,煅烧就是活化。有的催化剂(如金属催化剂),煅烧后还要进一步还原。
煅烧处理的目的大致可以归纳如下:
①通过物料的热分解,除去化学结合水和挥发性物质(如二氧化碳、二氧化氮、氨等),使之转变为所需的化学成分;
②通过固态反应、互溶、再结晶,获得一定的晶型、微晶粒度、孔径和比表面等;
③使微晶适当烧结,提高产品的机械强度。
2.何谓积碳?有哪些形态?积碳的原因是什么?
答:
积碳:指催化剂在使用过程中,逐渐在表面上沉积一层炭质化合物,减少了可利用的表面积,引起催化剂活性的衰退。
积碳形态:固定的无定型态、层状石墨碳、管须状结
晶碳、粘稠状液态碳、焦油。
原因:热裂解、催化裂解、深度脱氢、烯烃聚合。3.简述催化反应经历的过程?
答:
催化过程中,先经历一个物理过程,其先后经历了外扩散过程和扩散过程;其次经历化学过程,包括化学吸附过程、表面反应过程、脱附过程;最后再经历一个物理过程,先后为扩散过程、外扩散过程。
4.物理吸附的化学吸附有哪些区别?
答:
物理吸附作用力是德华力,化学吸附的作用力是价键力;
物理吸附热仅比液化热稍大,化学吸附热可与化学反应热相比;
物理吸附总是放热的、吸附很快、又是受扩散限制、且无需活化能,化学吸附有时可能吸热有可能放热,有活化吸附和非活化吸附;物理吸附发生于吸附物的沸点附近,化学吸附的温度一般高于物理吸附。
5.化学吸附状态与金属催化剂逸出功和反应物气体的电离势之间的关系?
答:
Φ:金属催化剂的电子逸出功Ι:反应物气体的电离势
Φ>Ι:电子从反应物向金属催化剂表面转移,反应物分子变成吸附在金属催化剂表面上的正离子,形成离子键。Φ<Ι:电子从金属催化剂表面向反应物分子转移,使反应物分子变成吸附在金属催化剂表面的负离子,形成离子键。
Φ≈Ι:常常二者各自提供一个电子共享,形成共价键。这种吸附键通常吸附热很大,属强吸附。
6.简述分子筛的各级结构单元?
答:
一级结构单元:硅、铝原子通过sp3杂化轨道与氧原子相连,形成以硅或铝原子为中心的正四面体;
二级结构单元:由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥形成的环结构;
笼结构:二级结构单元再通过氧桥进一步连接形成。
7.在制造固体催化剂时,可采用哪些方法进行活化处理?答:
1)热活化方法:可导致催化剂改变化学组成和影响其物理状态。改变化学组成包括:热分解使氢氧化物、铵盐、硝酸盐、有机酸盐等分解成氧化物;发生固相变化,在高温下使组元间相互作用,形成化合物。改变物理状态主要是晶相变化,脱水、比表面孔结构变化。
2)化学活化方法。还原:金属催化剂常常先制成氧化