能源与催化化学homework

2、催化反应的转化率，选择性和产率的定义

3、在用1.5mmol的金属锰配合物催化16.32g 25%双氧水氧化8.2g环己烯的环氧化反应中, 假设在反应４h后, 双氧水转化了90 %, 可生成7.35g环氧环己烷（C6H10O）、0.98g环己烯醇（C6H10O）和0.24g环己烯酮（C6H8O）三种氧化产物。试计算反应后剩余的环己烯量、环己烯的摩尔转化率、催化剂基于环己烯的转化频率（单位h-1）、环氧环己烷的选择性和双氧水的有效利用率（设生成一分子环氧环己烷或环己烯醇均消耗一分子双氧水；而生成一分子环己烯酮则消耗二分子双氧水）

1、多相催化反应一般包括哪几个步骤? 其中哪几个步骤属于化学过程?

2、物理吸附、化学吸附的差别为何?

1、请讲述烯烃在酸催化剂作用下可能发生的反应？

2、请讲述固体碱催化反应机理

1、请简述工业催化剂制备的步骤。

2、催化剂煅烧的作用有哪些作用

3、负载型催化剂的优点有哪些

1、酸、碱的质子论的定义

2、酸、碱的电子论的定义

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2、如何利用生物资源？

催化作用定义:

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，催化剂改变了中间反应途径,为反应物分子提供了一条较易进行的反应途径,加速化学反应趋于热力学平衡点。

催化作用的特点：

（1）催化剂只能加速热力学上可行的反应，不能加速热力学上无法进行的反应（2）催化作用不能改变化学平衡，只能加速反应趋于平衡

（3）催化作用通过改变反应历程而改变反应速度

（4）催化剂对反应具有选择性

2、催化反应的转化率，选择性和产率的定义

（1）转化率（Conversion) % = (发生了反应的反应物量 / 起始的反应物量 )*100%

（2）选择性 Selectivity (%) = （转化为目的产物所消耗的某反应物量/某反应转化的总量）*100％

（3）产率 Yield (%) = Conversion*selectivity

Or = （生成的目的产物量／某反应物的初始量）*100％

3、在用1.5mmol的金属锰配合物催化16.32g 25%双氧水氧化8.2g环己烯的环氧化反应中, 假设在反应４h后, 双氧水转化了90 %, 可生成7.35g环氧环己烷（C6H10O）、0.98g环己烯醇（C6H10O）和0.24g环己烯酮（C6H8O）三种氧化产物。试计算反应后剩余的环己烯量、环己烯的摩尔转化率、催化剂基于环己烯的转化频率（单位h-1）、环氧环己烷的选择性和双氧水的有效利用率（设生成一分子环氧环己烷或环己烯醇均消耗一分子双氧水；而生成一分子环己烯酮则消耗二分子双氧水）

1、多相催化反应一般包括哪几个步骤? 其中哪几个步骤属于化学过程?

多相催化反应包括：

(1)反应物分子经过层流边界层的外扩散;

(2)在催化剂孔隙中的内扩散;

(3)在催化剂表面的化学吸附;

(4)表面化学反应;

(5)产物在催化剂表面脱附;

(6)产物在催化剂孔隙中的内扩散;

(7)在层流边界层中的外扩散.

其中反应物和产物的内外扩散为物理过程．属催化反应工程学范畴;

反应物分子在催化剂表面的化学吸附，表面化学反应以及产物的脱附，属于化学过程．

2、物理吸附、化学吸附的差别为何?

（1）作用力不同

物理吸附: 反应分子靠范德华引力吸附在催化剂表面上，类似于蒸气的凝聚

和气体的液化．

化学吸附: 则类似于化学反应，在反应物分子与催化剂表面原子间形成吸附化学键．

（2）吸附热:

物理吸附热与气体的凝聚热差不多，一般为几百卡／克分子至2—3千卡／克分子；

化学吸附热接近化学反应的热效应，一般为20一120干卡／克分子．

（3）吸附温度

物理吸附类似于凝聚作用，所以只有在靠近或低于被吸附物质的沸点时才能发生;

化学吸附的温度一般比同种气体物理吸附的温度高．

（4）吸附的选择性

物理吸附无选择性；

化学吸附则具有选择性．

（5）吸附层数

化学吸附是单层的，

物理吸附可以是单层或多层的

（6）吸附态光谱和光电子能谱

物理吸附只能使原吸附分子的特征吸收带产生某些位移，或使原吸收带的强度有所改变，而光电子能谱一般没有变化;

化学吸附在紫外、可见及红外光谱区出现新的特征吸收带，或吸附前、后分子的光电子能谱发生明显的变化

1、请讲述烯烃在酸催化剂作用下可能发生的反应？

顺-反异构化双键异构化骨架异构化烯烃的聚合补充例子day3

2、请讲述固体碱催化反应机理

碱催化反应中，烷烃、烯烃的活化是通过与碱催化剂作用形成负碳离子。碱催化反应的碱中心能够供给电子对，把C-H中的H+脱去。

例如，碱金属-烃类-载体催化剂：碱金属(B)的一个价电子，易给予某种有机分子(R)，形成B+R-。而R-是不稳定的品种，它容易将电子给予另一种烃类分子或夺去后者的H+，形成新的负碳离于，进行新的碱催化反应。

1、请简述工业催化剂制备的步骤。

(1) 选择原料及原料溶液配制。选择原料必须考虑原料纯度(尤其是毒物的最高限量)及催化剂制备过程中原料互相起化学作用后的副产物(正、负离子)的分离或蒸发去除的难易。

(2) 通过诸如沉淀、共沉淀、浸溃、离子交换、化学交联中的一种或几种方法，将原料转变为微粒大小、孔结构、相结构、化学组成合乎要求的基体材科。(3) 通过物理方法(诸如洗涤、过滤、干燥、再结晶、研磨、成型)及化学方法(诸如分子间缩合、离子交换、加热分解、氧化还原)把基体材料中的杂质去除，并转变为宏观结构、微观结构以及表面化学状态都符合要求的成品。