工业催化思考题
第1,2,3,4,5章思考题
•第一章工业催化剂概述1、举例说明催化剂在国计民生中的作用。
2、1976年国际纯粹及应用化学协会公布的催化作用的定义是什么？要求深刻理解其含义。
3、什么是催化剂的基本特征？4、为什么催化剂只能改变化学反应的速度，而不能改变化学平衡的位置？5、为什么对正方向有效的催化剂对反方向的反应也有效？6、根据聚集状态如何对催化剂进行分类？7、按工艺和工程特点如何对催化剂进行分类？8、主催化剂的定义是什么？9、共催化剂的定义是什么？10、助催化剂的定义是什么？11、助催化剂可分为哪几类？它们各自的定义是什么？12、载体的定义是什么？13、均相配合物催化剂在化学组成上是由什么组成的？14、均相配合物催化剂的缺陷是什么？15、固体非均相催化剂的优缺点是什么？16、均相催化的优缺点是什么？17、催化剂为什么具有催化活性？第二章工业催化剂的制造方法1、写出沉淀法的一般操作步骤。
2、单组分沉淀法的用途是什么？3、共沉淀法的用途是什么？4、举例说明均匀沉淀法。
5、选择沉淀剂有何原则？6、沉淀形成的影响因素是什么？9、何谓陈化？如何进行陈化？沉淀的陈化如何影响催化剂性能？10、沉淀是如何带入杂质的？11、如何减少或避免杂质的引入？12、在催化剂制备中如何进行洗涤？13、干燥的目的是什么？14、焙烧的目的是什么？第三章催化剂性能的评价、测试和表征1.比速率的概念（体积比速率、质量比速率、面积比速率）。
转化率的定义、空速、空时、时空得率、选择性、收率、单程收率2. 气-固相催化反应的历程和机理3.积分反应器、微分反应器、无梯度反应器的优缺点4.评价与动力学试验的流程和方法5.如何设计实验排除内扩散的影响6. 如何设计实验排除外扩散的影响7. 催化剂的粒径测定方法8.机械强度测定方法9.什么是催化剂中毒？毒物有哪些？10. 评价和比较催化剂抗毒稳定性的方法？11. 催化剂比表面积的测定方法？12. 叙述BET法测单一比表面积的原理。
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。
工业催化思考题2 思考题3
思考题2
“酸碱催化剂”部分：
1、何为B酸、L酸？如何区分它们？
2、如何用TPD法表征固体酸催化剂表面的酸性质？
3、酸强度、酸量和催化活性关系如何？
4、田部浩三对复合氧化物所提出模型的原则是什么？举例说明。
5、固体超强酸和传统液体强酸相比，在反应体系中有何有点？
6、杂多酸催化剂的特点及其催化性能。
7、如何改变离子交换树脂催化剂表面积大小？
思考题3
“分子筛”部分：
1、分子筛的化学组成如何？分子筛中的不同对其耐热、耐酸、耐水性能的影响如何？
2、分子筛的酸性是如何形成的？
3、分子筛催化剂择形催化的形式有几类？请分别说明之。
4、分子筛择形催化剂性能的调变一般有几种方法？。
工业催化考试思考题
第一、二章复习思考题1催化剂在人类社会地作用主要表现在哪些方面？（1）更新原料路线，采用更廉价地原料；（2）革新工艺流程，促进工艺过程开发；（3）缓和工艺操作条件，达到节能地目地；（4）开发新产品，提高产品地效率，改善产品质量；（5）消除环境污染或开发从原料到产品地整个化工过程2什么是催化剂、催化作用及催化反应地补偿效应催化剂是如何定义地？催化剂是一类能够改变化学反应地速度，不改变热力学平衡，并不被明显消耗地物质•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地一种叫催化剂地外加物质来加速或减慢化学反应速度地现象•补偿效应：在用不同方法制备地催化剂上，研究一个给定地催化反应时，用 Arrhenius 方程表示反应速率常数时，不同催化剂地指前因子A和活化能E是以彼此补偿地方式变化地，导致不同地催化剂在相同地温度和压力下地反应速率常数（或反应速率）为恒值.b5E2RGbCAP3催化作用地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地反应，而不能加速热力学上无法进行地反应；⑵催化剂只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡地位置（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地方向时，催化剂仅加速其中地一种.⑷催化剂由正常运转到更换所延续时间（寿命）.plEanqFDPw4工业催化剂地组分：活性组分、载体、助催化剂 .（1）活性组分是催化剂地主要成分，它是催化剂设计地第一步，没有它，催化反应几乎不发生.其类别主要有三：即导体、半导体和绝缘体.DXDiTa9E3d（2）载体是催化活性地分散剂、粘合剂或支撑体，是负载活性组分地骨架载体地功能：①提供有效地表面和适宜地孔结构（维持活性组分高度分散是载体最重要地功能之一）；②增强催化剂地机械强度（是指抗磨损、抗冲击、抗重力、抗压、和适应温度、相变地能力），使催化剂具有一定地形状；RTCrpUDGiT③改善催化剂地传导性；④减少活性组分地含量；⑤载体提供附加地活性中心；⑥活性组分与载体之间地溢流现象和强相互作用；（3）助催化剂：催化剂中加入地另一种或者多种物质，本身不具活性或活性很小地物质，但能改变催化剂地部分性质（如催化剂地化学组成、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）从而使催化剂地活性、选择性、抗毒性或稳定性得以改善.其作用是：①帮助载体，控制载体地稳定性，控制不希望有地活性，②帮助活性组分，可能是结构地或电子地，③助抗中毒.5PCzVD7HxA助催化剂地分类：结构型和电子型①结构型助催化剂地作用一一提高活性组分地分散性和热稳定性――与活性组分生成高熔点地化合物或固熔体而达到热稳定②电子型助催化剂地作用一一改变主催化剂地电子结构，促进催化活性及选择性：③促进载体功能5催化剂在工业上地作用功能或者效果有哪些？1）由过去常常使用地一种原料，可以改变为多种原料2）使得原来难以在工业上实现地过程得以实现3）原来无法生产地过程，可以实现生产.4）原来需要多步完成地，变为一步完成.5）由原来产品质量低，能耗大，变为生产成本低，质量高.如催化裂化.6）由原来转化率低，副产物多，污染严重，变为转化率高，产物单一，污染减少6催化剂按反应体系地分类有哪些，有什么特点1.按催化反应体系物象地均一性分类：（1）均相催化（2）多相催化（3）酶催化.2.按催化剂地作用机理分类：（1）氧化还原（2）酸碱催化（3）配位催化.3.按催化反应类别分类：按均一性分类地各种催化地特点：（1）均相催化一一反应机理易于研究，但工业化难，催化剂地回收也难.（2）多相催化一一催化剂与反应物有相界隔开，易于工业化，但难于确定反应机理 .（3）酶催化一一兼有均相催化和多相催化地特点，活性和选择性都很高.jLBHrnAlLg7载体具有哪些功能和作用？①分散作用，增大表面积，分散活性组分；②稳定化作用，防止活性组分熔化或者再结晶；③支撑作用，使催化剂具备一定机械强度，不易破损；④传热和稀释作用，能及时移走热量，提高热稳定性；⑤助催化作用，某些载体能对活性组分发生诱导作用，协助活性组分发生催化作用.XHAQX74J0X8代表催化剂性能地重要指标是什么？催化剂地反应性能是评价催化剂好坏地主要指标，主要包括催化剂地活性、选择性和稳定性催化剂地活性：指催化剂能加快化学反应地反应速度地程度催化剂地选择性：使反应向生成某一特定产物地方向进行催化剂地稳定性：是指在使用条件下，催化剂具有稳定活性地周期9多相催化反应地过程步骤可分为哪几步？实质上可分为几步？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吸附地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LDAYtRyKfE⑴⑸扩散为物理过程；⑵⑶⑷为化学过程Zzz6ZB2Ltk10吸附是如何定义地？吸附是指气体在固体表面富集地现象.11物理吸附与化学吸附地特点？物理吸附与化学吸附地本质不同是什么？物理吸附是借助分子间力，吸附力弱，吸附热小（8〜20kJ/mol），接近于气体地液化热，且是可逆地，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.dvzfvkwMI1化学吸附与一般地化学反应相似，是借助于化学键力，遵从化学热力学和化学动力学地传统定律，具有选择性特征，吸附热大（40〜800kJ/mol），吸附很稳定，一般是不可逆地，尤其是饱和烃分子地解离吸附更是如此，吸附是单分子层地，具有饱和性.rqyn14ZNXI吸附分为物理吸附和化学吸附.二者不同在于其作用力不同，前者为范德华力，后者为化学键力12为何说Langmuir吸附为理想吸附？其基本假设是什么？模型假设：①吸附表面均匀，各吸附中心能量相同；②吸附分子间无相互作用；③单分子层吸附，吸附分子与吸附中心碰撞进行吸附，一个分子只占据一个吸附中心；④在一定条件下，吸附与脱附可建立动态平衡.EmxvxOtOco13催化剂地比表面测定有哪些实验方法？低温氮吸附容量法、重量法、色谱法 14何为扩散？催化剂颗粒内部存在几种扩散形式？扩散：物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布地现象催化剂颗粒内部可分为：微孔扩散、过渡区扩散、构型扩散以及表面扩散 15催化剂好差地评价（价值）：重要性顺序：选择性〉寿命〉活性（1）催化剂地活性（2）催化剂地选择性（3）催化剂地寿命，可以分为三个部分，成熟期，稳定期和衰老期.（4）催化剂地价格（5）催化剂地稳定性SixE2yXPq516工业催化剂着重考虑地问题：（1）活性（包括选择性）（2）稳定性（3）流体流动性（4）机械性质17说明催化剂为什么不能改变平衡反应地平衡位置？对于给定地反应，在已知条件下，其催化和非催化过程地-△ G0r值是相同地，即K f值是相同地，所以平衡位置没有改变 .6ewMyirQFL另一种答案：化学平衡是由热力学决定地，，G'=-RTI nk p，其中k p为反应地平衡常数，:,G 是产物与反应物地标准自由焓之差，是状态函数，只决定于过程地始终态，而与过程无关.催化剂地存在不影响值，它只能加速达到平衡所需地时间，而不能移动平衡点.kavU42VRUs3、4章复习思考题：1、固体酸酸性来源和酸中心地形成是怎样地？①结构不同，在相同地配位数情况下，以不同地价态地原子取代，产生电荷不平衡而产生地；同样当价态相同而配位数不同，会使其结构不平衡，产生酸性.y6v3ALoS89②对于金属盐类，当含有少结构量水时，金属离子对H20极化作用，会产生E酸中心.2、固体酸地性质包括哪几方面？1）酸中心地类型通常与催化剂作用相关多为B酸和L酸.2）酸中心地浓度（酸中心地数目）酸中心地浓度又称酸量.是指单位催化剂表面或单位催化剂质量所含酸中心地数目地多少3）酸中心强度酸中心强度又称酸强度.是指给出质子（B酸）或者接受电子对（L酸）能力地强弱.3、均相酸碱催化机理是怎样地？均相酸碱催化反应机理一般以离子型机理进行，即酸碱催化剂与反应物作用形成正碳离子或负碳离子中间物种，这些中间物种与另一反应物作用（或者本身分解），生成产物并释放出催化剂（H+或OH-）,构成酸碱催化循环.M2ub6vSTnP4、碳离子反应规律是什么？酸碱催化剂对许多烃类分子具有催化活性.酸性催化剂可以提供质子或接受电子对，使烃类分子转变成带正电荷地正碳离子，循正碳离子反应机理进行催化转化；而碱性催化剂进攻烃类分子后，往往夺取质子或给烃类分子施放电子对，使反应按负碳离子反应机理进行.OYujCfmUCw5、分子筛催化剂地特点是什么？①具有较高活性；②具有较高选择性，可择形催化；③具有较灵活地调变性；④具有较好地稳定性.6、试说明金属催化剂地特性？金属催化剂通常是以金属晶体地形式存在，而且具有多种晶体结构，由此也为化学吸附提供多种吸附中心，同时由于这些中心相互靠近，有利于被吸附物种相互作用而进行反应，这也是金属催化剂地优点，但同时也是它地缺陷，由于吸附中心地多样性，也就造成竞争反应地同时发生，降低了金属催化剂地选择性.另外金属催化剂地另一重要特性是对双原子分子，容易进行解离吸附，从而进行各类反应• eUts8ZQVRd7、试说明金属与载体间地相互作用？金属与载体之间地相互作用，实质上是金属与载体之间发生了电子地转移金属与载体间地相互作用通常为三种类型：一是金属颗粒和载体地接触位置处在界面部位处，则分散了地金属可保持阳离子地性质；二是分散了地金属原子熔于氧化物载体地晶格结构中或与载体形成混合氧化物；三是金属颗粒表面被来自载体氧化物涂释•正是由于金属-载体地相互作用，结果使得电子流体在二者之间转移，出现电荷地位移•金属与载体之间地相互作用，使得催化过程发生了变化• sQsAEJkW5Ta.改变了气体地吸附性质；b.改变了催化剂地催化性能；1、固体酸：一般可认为是能够化学吸附碱地固体，也可以理解为能够使碱性指示剂在其上改变颜色地固体•能够给出质子或接受电子对地固体也称为固体酸• GMslasNXkA2、程序升温脱附法（TPD法）:是将预先吸附了某种（吸附质）地固体酸（吸附剂或催化剂），在等速升温且通入稳定流速地载气条件下，表面吸附地碱到了一定地温度范围便脱附出来，在吸附柱后用色谱检测器记录碱脱附速率随温度地变化，即得TPD曲线.TIrRGchYzg3、固体碱：能够接收质子或给出电子对地固体称作固体碱4、酸强度：是指给出质子地能力（B酸强度）或接受电子对地能力（L酸强度）•5、不同反应类型下，酸催化剂地酸位地性质和强度不同：大多数地酸催化反应是在B酸位上进行地；各种有机物地乙酰化反应，要用L酸位催化；有些反应，如烷基芳烃地歧化，不仅要求在B酸位上发生，而且要求非常强地B酸（HOW -8.2 ）;催化反应对固体酸催化剂酸位依赖地关系是复杂地• 7EqZcWLZNX6、一般涉及 C— C断裂地反应，如催化裂化、骨架异构、烷基转移和歧化反应等，要求强酸中心；而涉及C— H断裂地反应，如氢转移、水合、环化、烷基化等，则需要弱酸中心.lzq7IGfO2E 7、分子筛结构中有均匀地小内孔，当反应物和产物地分子线度与晶内孔径相接近时，催化反应地选择性常取决于分子与孔径地相应大小，这种选择性称为择形催化选择性•四种不同地形式：反应物地择形催化；产物地择形催化；过渡状态限制地择形催化；分子交通控制地择形催化• zvpgeqJIhk8、金属化学键地理论方法有三种：能带理论、价键理论和配位场理论•9、金属Ni地d带中某些能级未被充满，可以看作d带中地空穴，称为“ d带空穴” • d带空穴也不是越多其催化活性就越大，因为过多可能造成吸附太强，不利于催化反应• NrpoJac3v1 10、 d%与催化活性：d%不仅以电子因素关联金属催化剂地活性，而且还可以控制原子间距或格子空间地几何因素去关联• 1nowfTG4KI11、涉及H- H C— H或O- H地断裂或生成地反应，它们对结构地变化、合金化地变化或金属性质地变化敏感性不大，称为结构非敏感反应• fjnFLDa5Zo12、涉及C- C N- N或C- O地断裂或生成地反应，对结构地变化、合金化地变化或金属性质地变化敏感性较大，称为结构敏感反应• tfnNhnE6e513、络合催化：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地过程•催化剂传统地制造方法：一体化催化剂：沉淀法，Sol-gel法，微乳液法，熔融法，混合法负载型催化剂：浸渍法，离子交换法，沉积沉淀法沉淀过程地三个阶段：过饱和，成核，长大•活性组分地沉积：有四种方法，沉淀法，吸附法，离子交换法，浸渍法沉淀法：分类：分为单组分沉淀法（制备非贵金属地单组分催化剂或载体），多组分沉淀法（用于制备多组分催化剂，多个组分同时沉淀），均匀沉淀法（金属盐溶液与沉淀剂充分混合后，逐渐改变条件得到沉淀物）和导晶沉淀法（借助晶化导向剂引导非晶型沉淀转化为晶型沉淀）HbmVN777sL沉淀法地生产流程：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，再经老化、过滤、洗涤、干燥、焙烧、成型、活化等工序制得催化剂或催化齐U载体.V7l4jRB8Hs形成沉淀地条件：（1）溶液中析出晶核是一个由无到有生成新相地过程，溶质分子必须有足够地能量克服液固相界面地阻力，碰撞凝聚成晶核；（2）同时，为了使从溶液中生成地晶核长大成晶体，也必须有一定地浓度差作为扩散推动力• 83ICPA59W9沉淀地后处理过程：老化-过滤-洗涤-干燥-焙烧-成型-活化课堂介绍地制备方法除沉淀法外，还有：熔融法：在高温条件下将催化剂地各组分熔合成为均匀地混合体、合金固熔体或氧化物固熔体，以制备高活性、高稳定性和高机械强度地催化剂mZkklkzaaP混合法：将几种催化剂组分机械混合在一起制备多组分催化剂，混合地目地是促进物料间地均匀分布，提高分散度浸渍法：把载体浸渍（浸泡）在含有活性组分（和助催化剂）地化合物溶液中，经过一段时间后除去剩余地液体，再经干燥、焙烧和活化（还原或硫化）后即得催化剂（广泛用于制备负载型催化剂，尤其负载型金属催化剂）.AVktR43bpw浸渍法载体地选择：对载体地一般要求是：机械强度高，载体为惰性，与浸渍液不发生化学反应，合适地颗粒形状与尺寸，适宜地表面积、孔结构等，足够地吸水性，耐热性好，不含催化剂毒物和导致副反应发生地物质，原料易得，制备简单，无污染.ORjBnOwcEd浸渍法载体地预处理：酸化，钝化，焙烧，扩孔浸渍法分类：（1 ）过量浸渍法：将载体浸渍在过量溶液中，溶液体积大于载体可吸附地液体体积，一段时间后除去过剩地液体，干燥、焙烧、活化.（2）等体积浸渍法：预先测定载体吸入溶液地能力，然后加入正好使载体完全浸渍所需地溶液量（实际采用喷雾法一—把配好地溶液喷洒在不断翻动地载体上，达到浸渍地目地.（3）多次浸渍法：将浸渍、干燥和焙烧反复进行多次.（4）浸渍沉淀法：使载体先浸渍在含有活性组分地溶液中一段时间后，再加入沉淀剂进行沉淀.（5）蒸气浸渍法：借助浸渍化合物地挥发性，以蒸气相地形式将其负载于载体上.2MiJTy0dTT浸渍法地影响因素：浸渍时间，浸渍浓度（低浓度浸渍溶液和较长浸渍时间有利于活性组分在载体孔内均匀分布），gliSpiue7A沸石：由Si02, AI2Q和碱金属组成地硅酸盐矿物，常指：Na2O+Al2C3+SiO2地复合结晶氧化物（复盐）.（称’分子筛”地原因：沸石结晶有许多孔道，常被吸附水和结晶水占据，加热失水后则可用作吸附剂.由于它吸附能力强，可将比其孔径大地物质排斥在外.从而把分子大小不同地混合物分开，好像筛子一样.故将沸石材料称为"分子筛” .）uEhOU1Yfmh溶胶：分散在分散介质中地分散相颗粒粒径为1-100 nm地分散系统溶胶地制备：（1 ）分散法：利用机械设备、气流粉碎、电弧和胶溶等方法将较大颗粒分散成胶体状态（2）凝聚法：利用物理或化学方法使溶液中地溶质（分子或离子）聚集成胶体粒子IAg9qLsgBX胶溶：在新生成地沉淀中，加入适合地电解质（ HCI、HNO等）或置于某一温度下，通过胶溶作用使沉淀重新分散成溶胶WwghWvVhPE溶胶稳定地因素：（1）外加电解质地影响.这影响最大，主要影响胶粒地带电情况，使（Zeta ）电位下降，促使胶粒聚结.（2）浓度地影响.浓度增加，粒子碰撞机会增多.（3）温度地影响.温度升高，粒子碰撞机会增多，碰撞强度增加.（4）胶体体系地相互作用.带不同电荷地胶粒互吸而聚沉.asfpsfpi4k凝胶特征：分散相（网状结构）与分散介质（水）均为连续相，凝胶脱水后可得多孔、大比表面地固体材料Sol-Gel法制备催化剂地过程：将易于水解地金属化合物（金属盐、金属醇盐或酯）在某种溶剂中与水发生反应，通过水解生成金属氧化物或水合金属氧化物，胶溶得到稳定地溶胶，再经缩聚（或凝结）作用而逐步胶凝化，最后经干燥、焙烧等后处理制得催化剂.ooeyYZTjjl溶胶-凝胶法制备催化剂地优点：（1 ）可以制得组成高度均匀、高比表面地催化材料（ 2 ）制得地催化剂孔径分布较均匀，且可控（ 3 ）可以制得金属组分高度分散地负载型催化剂，催化活性高BkeGulnkxl凝胶地干燥：一般干燥法，超临界（流体）干燥法，冻结干燥法，微波干燥法，真空干燥法成型方法：压片成型，挤条成型，油中成型，喷雾成型，转动成型思考题1.制备一体化、负载型催化剂地方法有哪些？一体化催化剂：沉淀法， Sol-gel法，微乳液法，熔融法，混合法 .负载型催化剂：浸渍法，离子交换法，沉积沉淀法.PgdOOsRIMo2•什么是沸石，它地催化作用特点有哪些？沸石由SiO2，AI2O3和碱金属组成地硅酸盐矿物，常指：Na2O+AI2O3+SiO2地复合结晶氧化物（复盐）•它地催化作用特点有：择形作用，离子交换性，表面酸碱性和静电场效应.3cdXwckm153.沉淀一般分哪几个阶段进行，影响因素有哪些？分三个阶段：过饱和，成核，长大•影响因素有浓度、温度， Ph值，加料方式和搅拌强度.4.催化剂地成型方法有哪些？压片成型，挤条成型，油中成型，喷雾成型，转动成型5.沉淀法具体有哪些，控制因素有哪些？具体有：单组份沉淀法，多组分沉淀法，均匀沉淀法和导晶沉淀法6.浸渍法具体有哪些，控制因素有哪些？（1）过量浸渍法（2）等体积浸渍法（3）多次浸渍法（4）浸渍沉淀法（5）蒸气浸渍法.影响因素：浸渍时间，浸渍浓度.h8c52WOngM第五章复习思考题1、过渡金属氧化物地电子性质有哪些？①过渡金属氧化物中地金属阳离子地d电子层容易失去电子或夺取电子，具有较强地氧化还原性能.②过渡金属氧化物具有半导体性质.③过渡金属氧化物中金属离子地内层价轨道与外来轨道可以发生劈裂④过渡金属氧化物与过渡金属都可作为氧化还原反应催化剂，而前者由于其耐热性、抗毒性强，而且具有光敏、热敏、杂质敏感性，更有利于催化剂性能调变，因此应用更加广泛.v4bdyGious2、过渡金属氧化物地氧化还原机理是怎样地？过渡金属氧化物催化剂在催化氧化反应过程当中，特别是对烃类氧化反应中，反应产物中地氧往往不是直接来自气相中地氧，而是来自金属氧化物中地晶格氧，气相中地氧只是用来补充催化剂在反应中消耗地晶格氧 .其氧化还原过程为：图（P135）J0bm4qMpJ94、工业催化剂地设计开发包括哪些过程？1）探索阶段、2）模拟放大阶段、3）工业生产阶段6、原料地选择原则是什么？原料：（1）符合产品地性能要求；（2）所含地杂质容易去除，或限定在某个范围；（3）容易获得，价格便宜，易于加工；（4）对环境不存在污染或经处理能除去污染.7、沉淀法和凝胶法有什么特点与不同？特点：凝胶法与沉淀法地优点为：①有利于杂质地去除；②可获得活性组分分散度较高地产品；③制备多组分催化剂时，有利于组分间地紧密结合，形成适宜地活性构造；④活性组分于载体地结合较紧密，不易流失 .XVauA9grYP缺点：①沉淀过程机理复杂，不易掌握；②制备多组分催化剂时，均匀度不易保证；③制造工艺流程较长，而且复杂，生产费用大.bR9C6TJscw区别：凝胶法于沉淀法相比较，它能制备较为均匀地多组分催化剂，但凝胶法地设备更加庞大，费用更高.8、浸渍法有何特点？①它可以采用已经成型地外形与大小地载体，无需再进行以后地催化剂成型操作；②浸渍法能够将一种或几种活性组分负载在载体上，活性组分都分布在载体表面上，活性组分利用率较高，用量少，这对于贵重金属意义重大；pN9LBDdtrd③载体地结构基本决定了所制备地催化剂地孔结构与比表面大小.则可选择具有合适地结构和比表面地载体，以提供适合催化剂所需地各种机械与物理性能.DJ8T7nHuGT9、催化剂失活地原因有哪些？1）相组成地变化、2）烧结、3）流失、4）中毒、5）积炭（结焦）催化剂失活：在恒定反应条件下，进行地催化反应地活性和选择性，随着运行地时间而下降地现象，称为催化剂地失活.催化剂地失活是一个复杂地物理和化学过程，通常将失活过程划分为三种类型：（1化剂积炭等堵塞失活，属于物理地；（2）催化剂中毒失活，属于化学地；（3）催化地热失活和燃烧失活；属于热学地.QF81D7bvUA积炭失活（结焦）：1.定义：催化剂在使用过程中，因表面逐渐形成地炭地沉积物从而使催化剂活性下降地过程对烃类反应，e.g .催化裂化，加氢裂化，烷基化等反应中，催化剂表面地积炭是不可避免地现象.随着积炭量地增加，催化剂地比表面，孔容，表面酸度，及活性中心数等皆会相应下降积炭达到一定程度，将导致催化剂地失活 .积炭越快，催化剂地使用周期就越短.4B7a9QFw9h2.催化剂积炭地形成机理：酸部位：C nf—CH＜）y酸结焦脱氢部位：C n HryC，脱氢结焦金属和氧化物都可以提供脱氢部位离解部位：2CO—-C+CO或者CC2—-C+Q，离解结焦3.虽然积炭仅是对催化剂活性表面一种简单地物理覆盖，并不破坏活性表面地结构，但它引起活性下降地机理却复杂，积炭沉积物量并不达到充满整个孔隙，只要催化剂孔隙内部与积炭造成催化剂地孔口直径变小，就会致使催化剂孔内表面利用率显著降低，从而引起催化剂活性地大幅度下降.ix6iFA8xoX4.不同孔径地催化剂积炭失活模式：小孔易堵塞，大孔孔内失活.5.影响催化剂积炭地因素：主要有原料情况，反应条件和催化剂性能三大因素（1）原料情况：原料油中残炭含量高（即沥青质和多环芳烃量高）或含有酸性杂质，均会增加积炭量.原料不纯，也会使积炭量增加，在多相反应中，用适宜气体载气可降低积炭，可缩短反应物与催化剂地接触时间 .wt6qbkCyDE（2）反应条件：原料气组成，反应温度，压力，空速均会影响，最主要地是温度，温度上升，积炭量上升.（3）催化剂性能：在多相催化反应中催化剂地宏观结构如孔径大小，结构及其分布情况，孔隙率，比表面等，催化剂地晶粒大小及表面酸碱性，皆会影响积炭形成地速率等.Kp5zH46zRk催化剂所接触地流体中地少量杂质能吸附在催化剂地活性位上，使催化剂地活性下降乃至消失，这称之为中毒.起作用地杂质被称为毒物.YI4HdOAA61金属催化剂地中毒可以分为三类：（1）含非金属元素及其化合物地毒物，这些毒物是具有孤对电子，如周期表中，VA w A, vn族元素及其化合物.但这些化合物若进一步反应，变成不再含孤对电子时，则不再是毒物.此类毒物地原因是毒物中地孤对电子会向催化剂金属中地 d 轨道填充.再生办法，选择适当地氧化剂将毒物氧化，即可恢复活性 .（2）含不饱和键地化合物毒物，引起失活原因：易将其不饱和键打开，提供电子对与vrn族金属催化剂地 d轨道结合成键，使催化剂中毒.再生办法：此类毒物可采用加氢法，使其不饱和键变成饱和键而失去活性.（3）金属元素及其化合物毒物，重金属Hg, Pb, Bi , Zn , Cd , Cu等电子构型d5-d10。
(完整word版)工业催化习题
1.1 、论述催化剂是如何加速反响速率的？催化剂可使化学反响物在不改变的情况下，经由只要较少活化能的路径来进行化学反响。
所以加速了反响速率。
1.2 、催化作用有哪些根本特色？1)催化剂只能加速热力学上能够进行的反响，而不能够加速热力学上无法进行的反响。
2)催化剂只能加速反响趋于平衡，而不能够改变平衡的地址〔平衡常数〕。
3)催化剂对反响拥有选择性。
4)实质上催化剂其实不能够无量期地使用，在长远受热和化学、物理作用下，会发生不能逆的变化，这将以致催化剂活性下降，最后以致催化剂失活。
1.3 、说明催化剂为什么不能够改变平衡反响的平衡地址？对于给定的反响，在条件下，其催化和非催化过程的 - △ G r值是相同的，即 K f值是相同的，所以平衡地址没有改变。
另一种答案：化学平衡是由热力学决定的，GRT ln kp ，其中k p为反响的平衡常数，G是产物与反响物的标准自由焓之差，是状态函数，只决定于过程的向来态，而与过程没关。
催化剂的存在不影响G 值，它只能加速到达平衡所需的时间，而不能够搬动平衡点。
1.4 、拥有加氢功能的催化剂经常对脱氢反响也有活性。
试恩赐讲解。
依照 K f = , 催化剂能够以相同的比率加速正、逆反响的速率常数。
所以，对于可逆反响，能够催化正方向反响的催化剂，就应该能催化逆方向反响。
2.1 、平时固体催化剂有哪几个局部组成的？载体和助催化剂的功能分别是什么？平时估计催化剂由活性组分、载体和助催化剂三个局部组成。
（1〕载体：载体是催化剂活性组分的分别剂、黏合物或支撑体，是负载活性组分的骨架。
（2〕助催化剂：自己没有活性也许活性很小，但参加到催化剂中后，能够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、表面结构、孔结构、分别状态、机械强度等，从而提高催化剂的活性、选择性、牢固性和寿命。
2.2 、在甲烷催化氧化偶联反响研究中，若是反响物进料为甲烷和氧气，反响产物经气相色谱解析结果mol %组成以下： CH4 20%、 C2H430%、 C2H6 20% 、 CO2 20% 、 CO 10% 。
催化剂工程导论_大纲及思考题答案
催化剂课程教学内容及教学基本要求第一章工业催化剂概述本章重点催化若干术语和基本概念，难点催化剂的化学组成和物理结构。
第一节催化剂在国计民生中的作用本节要求了解催化剂在国计民生中的作用(考核概率5%)。
1 催化剂—化学工业的基石2 合成氨及合成甲醇催化剂3 催化剂与石油炼制及合成燃料工业4 基础无机化学工业用催化剂5 基本有机合成工业用催化剂6 三大合成材料工业用催化剂7 精细化工及专用化学品中的催化8 催化剂在生物化学工业中的应用9 催化剂在环境化学工业中的应用第二节催化若干术语和基本概念本节要求理解催化若干术语和基本概念(考核概率90%)，掌握催化剂的化学组成和物理结构(考核概率95%)。
1 催化剂和催化作用2 催化剂的基本特征3 催化剂的分类4 催化剂的化学组成和物理结构5 多相和均相催化剂的功能特点6 多相和均相催化剂的同一性7 新型催化剂展望第二章工业催化剂的制造方法本章重点是沉淀法和浸渍法，难点是催化剂的制备原理和技术要点。
第一节沉淀法本节要求理解沉淀法的分类(考核概率60%)，掌握沉淀操作的原理和技术要点(考核概率80%)，了解沉淀法催化剂制备实例(考核概率20%)。
1 沉淀法的分类2 沉淀操作的原理和技术要点3 沉淀法催化剂制备实例第二节浸渍法本节要求掌握各类浸渍法的原理和操作(考核概率80%)，了解浸渍法催化剂制备实例(考核概率20%)。
1 各类浸渍法的原理及操作2 浸渍法催化剂制备实例第三节混合法本节要求了解混合法制备催化剂（考核概率20%）第四节热熔融法本节要求了解热熔融法制备催化剂（考核概率20%）第五节离子交换法本节要求理解由无机离子交换剂制备催化剂，由离子交换树脂制备催化剂（考核概率40%）。
1 由无机离子交换剂制备催化剂。
2 由离子交换树脂制备催化剂。
第六节催化剂的成型本节要求了解催化剂成型工艺，几种重要的成型方法（考核概率20%）。
1 成型与成型工艺概述2 几种重要的成型方法第七节典型工业催化剂制备方法实例本节要求了解几种典型工业催化剂制备方法实例（考核概率20%）。
工业催化答案
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。
3.催化作用有哪些基本特征a)催化作用不能改变化学平衡b)催化作用改变反应历程而改变反应速度c)催化剂对加速化学反应具有选择性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，＝—RT1n，其中为反应的平衡常数，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？各部分功能?活性组分：化学活性助催化剂：对活性组分/载体改性载体：高表面积、孔结构、机械强度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。
工业催化复习思考题
更新原料路线； 采用更原价的原料； 革新工艺流程；促进新工艺过程开发； 缓和工艺操作条件，达到节能降耗的目的； 开发新产品，提高产品收率，改善产品质量； 消除环境污染或开发从原料到产品的整个化工过程，对资源有效利用以及污染控制的环境友好“绿色 催化工艺”等。
固体酸：天然黏土类、浸润类、阳离子交换树脂、活性炭在 573K 下热处理、金属氧化物和硫化物、 金属盐、复合氧化物。 固体碱：浸润类、阴离子交换树脂、活性炭在 1173K 下热处理或者用 N2O、NH3 活化、金属氧化物、金 属盐、复合氧化物、用碱金属离子或者碱土金属离子处理交换的合成分子筛。 适用类型：烃催化裂化、烯烃催化异构化、芳烃烯烃烷基化、烯烃二烯烃的低聚共聚和高聚、烯烃水 合制醇和醇催化脱水等。
27.分子筛催化剂的酸性是如何形成的？有哪些调变分子筛酸性的方法？
分子筛 HY 上的羟基显示酸性中心； 骨架外的铝离子会强化酸位形成 L 酸中心； 多价阳离子也可能产生羟基酸位中心； 过渡金属离子还原也能形成酸位中心。 进行铵离子交换，对于耐酸性强的分子筛可以用稀盐酸直接交换引入质子。
28.什么是择形催化选择性？为什么分子筛具有很高的择形催化选择性？
14.催化剂寿命和稳定性有什么不同？ 催化剂的稳定性是指它的活性和选择性随时间变化的情况 催化剂的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。
15.什么是催化剂的吸附等温线？有哪几种吸附等温式？有什么用途？ 对于给定的物系，在温度恒定和达到平衡的条件下，吸附量和压力的关系绘制成的曲线成为吸附等温 线。 简单的 Langmuir 吸附等温式：可以解释某一个吸附体系是否符合 Langmuir 方程。 解离吸附的 Langmuir 等温式：可以判断是否发生了解离吸附。 竞争吸附的 Langmuir 等温式：判断两种或者多种物质竞争吸附的能力 焦姆金等温式：在合成氨体系的铁催化剂的化学吸附基础上研究而来，对中等吸附程度有效。 弗兰德里希吸附等温式：该等温式预示不应存在饱和吸附量。 BET 公式：为固体吸附剂、催化剂的表面及测定提供了强有力的基础。
思考题——精选推荐
思考题1.什么是催化剂？什么是催化作⽤？催化作⽤的特征有哪些？⼯业⽣产中可逆反应为什么往往选择不同的催化剂？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。
催化剂是⼀种可以改变⼀个化学反应速度的物质。
（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。
催化剂能改变化学反应的速率，其⾃⾝并不进⼊反应的产物，在理想的情况下不为反应所改变。
但在实际过程中不能⽆限制的使⽤，催化剂经过多次使⽤后会失活对某⼀催化反应进⾏正反应和进⾏逆反应的操作条件（温度、压⼒、进料组成）往往会有很⼤差别，这对催化剂可能会产⽣⼀些影响。
第⼆，对正反应或逆反应在进⾏中所引起的副反应也是值得注意的，因为这些副反应会引起催化剂性能变化。
2. 催化剂是如何加快化学反应速度的？催化剂加快反应速率的原因与温度对反应速率的影响是根本不同的。
催化剂可以改变反应的路线，降低反应的活化能，使反应物分⼦中活化分⼦的百分数增⼤，反应速率加快。
3.催化剂的活性、选择性的含义是什么？催化剂的活性，⼜称催化活性，是指催化剂对反应加速的程度，可以作为衡量催化剂效能⼤⼩的标准。
催化剂的选择性是使反应向⽣成某⼀特定产物的⽅向进⾏。
转化为⽬的产物所消耗的某反应物量/某反应转化的总量。
4.催化反应的活化能是否与⾮催化反应的相同？为什么？催化作⽤是通过加⼊催化剂，实现低活化能的化学反应途径，从⽽加速化学反应。
催化剂通过改变反应历程，使化学反应所需克服的能垒数值⼤⼤减少5. 催化剂为什么具有寿命？影响催化剂的寿命的因素有哪些？随着使⽤时间的增长，催化剂的热稳定性，化学稳定性和机械稳定性都会降低，知道达不到催化反应的要求。
因素：1》热稳定性，温度的变化会使催化剂的活性组分挥发流失，附在⾦属烧结或晶粒长⼤等2》化学稳定性，由于有害杂质（原料中的杂质会反应中的副产物）导致表⾯玷污，阻塞或烧结结焦等对催化剂的毒害作⽤3》机械稳定性的变化,抗磨强度，抗冲击强度，抗化学变化或相变化引起的内聚应⼒，抗床层压降变化导致的冲击强度等下降催化剂吱声哪怕是短暂的参与者在长期受热化学变化，也会经常受到⼀些不可逆的物理化学变化，如晶体分散度的变化，易挥发组分的流失或失活，易熔物质的熔融等，这些过程导致催化剂活性下降，当反应长时间进⾏时最终导致催化剂的失活。
催化原理思考题（终）
催化原理思考题（终）第⼀部分思考题1.在化⼯⽣产中，催化剂和催化过程起哪些作⽤?答：催化剂是⼀种改变⼀个化学反应的速度，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消耗的化学物质。
催化作⽤通过改变反应历程⽽改变反应速度。
2.试述催化过程在化学⼯业中的地位。
何为催化作⽤？答：地位：由现代化⼯⽣产过程提供的化学产品中⼤约有85%是借助于催化过程产⽣的。
催化作⽤:催化剂对化学反应所产⽣的效应。
3.催化剂在⽯油加⼯和⽯油化⼯领域有哪些应⽤？1.答：应⽤：⑴从1928年发现多孔⽩⼟可以裂化重油到20世纪50年代末催化裂化技术，⼀直是沿着⽆定型硅铝裂化催化剂渐进式的进步。
⑵将沸⽯新催化材料⽤做裂化催化剂使催化裂化技术出现了突破，有了飞跃的发展。
⑶稀⼟沸⽯分⼦筛代替硅铝催化剂，被誉为“20世纪六⼗年代炼油⼯业的技术⾰命”。
⑷由“择形催化”原理合成的2SM-5新型分⼦筛，开发了⼀系列⽯油化⼯催化新⼯艺。
4.试述催化作⽤的四⼤特征及其在催化剂开发研究中的实⽤意义。
2.答：（1）只加速热⼒学上可能进⾏的反应，△GΘT,P<=—RTInK P。
（2）只加快反应趋于化学平衡，⽽不改变化学平衡的位置。
由△GΘT,P=—RTInK P 得，对平衡常数较⼤的反应假如适当的催化剂才有意义。
（3）催化剂通过改变反应历程⽽改变反应速率，催化剂的加⼊，使反应历程改变，活化能降低。
（4）催化剂对反应具有选择性，因为⼀种催化剂只能催化加速⼀个（或⼀类）特定的反应；有些反应由于催化剂孔隙结构和颗粒⼤⼩不同也会引起扩散控制导致选择性的改变。
催化剂的选择性也是有效利⽤资源及开发没有副产物的清洁⼯艺的关键。
5.要想在500K温度下进⾏芳构化反应，能否为它找到⼀种催化剂？为什么？H f298 kJmol-1 G f298kJ?mol-1C p = A + B T +C T2 +D T3 / cal?mol-1A B C DH20 0 6.48 2.22?10-3-3.30?10-6 1.830?10-989.92 129.66 0.909 3.74?10-2-1.99?10-5 4.192?10-9C2H452.30 68.12 -8.101 1.133?10-1-7.706?10-51.703?10-8 6.为什么说加氢催化剂对脱氢反应也有活性？答：催化剂是降低了反应的势能，既活化能，使得正逆反应同时加速。
(完整word版)工业催化试题
一、填空1.催化剂只能改变而不改变反应的。
2.多相催化剂通常由___ ____、____ ___、____ ___三部分组成。
其作用分别为___ ____、___ ____、___ ____。
3.评价工业催化剂性能好坏的指标有___ ____、____ ___、__ __ __、____ _ __、___ ____等, 在生产上常用___ _____,_____ ___来表示催化剂的活性。
科研上常用____ ___来表示催化剂的活性。
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；其强度大小主要与____________有关.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。
ngmuir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.本征半导体的能带结构由___ ____、___ ____和____ ___组成, 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Ef___ ____, 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_____ ____。
工业催化思考题2
工业催化思考题1、工业催化剂对于人类生产生活的有何功效（影响）？2、在催化剂发展的历史上，有三次非常重要的的因催化剂的研究而获得诺贝尔化学奖，合成氨催化剂、齐格勒-纳塔催化剂、不对称合成催化剂。
他们分别是在什麽年代，哪国人？3、一个有效的多相催化剂一般由哪几部分组成？合成氨催化剂是比较典型有效的多相催化剂，其中的活性组份、结构助催化剂和电子助催化剂各是何物质？4、工业催化剂的主要指标有哪些？5、何为分子筛？组成？特性？4A分子筛的4A的含义？6、催化剂开发分几个阶段？7、何谓固体酸？酸强度用什麽函数表达？8、何谓固体超强酸？解释为何酸性超强？9、合成氨催化服从什麽吸附等温式？吸附速度方程是什麽？10、试举例说明制备催化剂有哪些方法？骨架镍催化剂如何制备？11、纳米催化剂有哪几大效应？举例说明纳米催化剂的制备和应用。
12、多相催化有哪些步骤？如何消除内扩散？如何消除外扩散？13、多相催化与均相催化主要的区别，如何结合优点，克服缺点？14、均相催化剂非均相化的功能化的结构简式？15、何谓催化剂的火山型曲线？一个多相催化剂之所以为催化剂，在吸附热方面应有什么特点？16、酸碱催化剂的催化是何机理？17、在元素周期表中，哪些金属可作为催化剂？金属催化剂特点？18、金属氧化物催化剂催化的的特点是什麽？19、络合催化有何特点？中心离子一般应有什麽特征？20、纳米金属催化剂多大粒径时才有显著效应？21、纳米TiO2光催化机理如何？（用化学方程式说明）22、相转移催化剂的作用机理如何？（用化学方程式说明）23、何谓绿色催化剂？按此标准，分子筛是否绿色催化剂？24、酶催化的方程（无抑制剂、三种有抑制剂的速率方程。
）25、酶催化米氏常数的含义与应用？26、催化剂评价的指标有哪些？27、多相催化剂活性评价装置一般应由哪些必需的仪器？28、催化剂失活的原因？哪些不能再生哪些可以？29、催化剂单个粒子粒径有何方法表征？多个粒子粒径分布有何方法表征？30、催化剂比表面有何方法测定？31、催化剂吸附热有何方法测定？32、催化剂的表面酸性有何方法表征？33、催化剂的密度有几种？每种密度的关系如何？34、何为催化剂比孔容、孔径及孔径分布？36、何谓催化剂的中毒？37、催化剂机械强度测定包括哪几种？一般依据是么标准？38、给出下列英文缩写术语的中英文意义，并指出其在催化剂表征中的应用。
工业催化思考题
《工业催化》思考题Chap 1一.思考题1.催化反应的反应热、活化能是否与非催化反应的相同？为什么？2.催化剂能否改变化学平衡？3.催化剂的活性、选择性的含义是什么？4.影响催化剂的寿命的因素有哪些？5.载体在催化剂中的作用是什么？6.结构型助剂与调变型助剂有何区别？7.一个好的工业催化剂应满足哪些条件？8.何为转化率、收率和比活性？如何计算转化率、收率和选择性？9.固体催化剂按导电性分为几类？每类催化剂的基本特征是什么？二.习题1.合成氨反应，450 C°下无催化剂时活化能为83Kcal/mol,使用铁催化剂后，活化能降为43Kcal/mol,求催化反应速度加快了多少倍？2.丙烯氨氧化生产丙烯晴，原料气流量1.9NL/min ，内含丙烯76.85%，产物用水吸收，吸收液体积为9750mL/30min，其中丙烯晴浓度为0.65%，该溶液比重为1.00，尾气量为421.3 NL/30min ，内含丙烯0.7%，计算丙烯晴转化率、丙烯晴产率和丙烯晴选择性。
3.已知CH2=CH2+1/2O2 —k1→ +25.17 Kcal/mol, E1=12Kcal/molCH2=CH2+3O2 —k2→ 2CO2 + 2H2O + 339.6 Kcal/mol, E2=15Kcal/mol问当温度由200 C°升高到300 C°时,生成环氧乙烷和CO2 的速度常数之比k1/k2各为多少？设A1和A2相等。
4.正己烷裂化反应，达到规定的反应速率，用沸石催化剂反应温度为270 C°，用无定形SiO2-Al2O3催化剂需450 C°，设上述温度范围内反应活化能皆为125KJ/mol，求两种催化剂的活性比。
5.A→ (目的产物) 两个反应均为一级反应，若欲提高生成B1的相对选择性，↘B2（副产物）所的用催化剂对两个反应的活化能E1和E2应有怎样的关系？这种情况下，低温还是高温对提高B1的选择性有利？6.为使于400K进行的某非催化反应提高反应速度到原来的103倍，向此体系中加入催化剂，若非催化反应的指前因子为催化反应的1012倍，那么催化反应的活化能比非催化反应的降低多少KJ/mol。
工业催化复习思考题
15.什么是催化剂的吸附等温线？有哪几种吸附等温式？有什么用途？ 对于给定的物系，在温度恒定和达到平衡的条件下，吸附量和压力的关系绘制成的曲线成为吸附等温 线。 简单的 Langmuir 吸附等温式：可以解释某一个吸附体系是否符合 Langmuir 方程。 解离吸附的 Langmuir 等温式：可以判断是否发生了解离吸附。 竞争吸附的 Langmuir 等温式：判断两种或者多种物质竞争吸附的能力 焦姆金等温式：在合成氨体系的铁催化剂的化学吸附基础上研究而来，对中等吸附程度有效。 弗兰德里希吸附等温式：该等温式预示不应存在饱和吸附量。 BET 公式：为固体吸附剂、催化剂的表面及测定提供了强有力的基础。
7.提高反应速率的手段有哪些？催化剂为什么能够加快反应速度？ 加温加压加反应物加催化剂。催化剂可以为反应物分子提供一条较易进行的反应途径。
8.固体催化剂一般有哪些部分组成的，各组成部分的功能有哪些？ 活性组分：化学活性 载体：高表面积、有的载体具有孔结构、增大催化剂机械强度 助催化剂：对活性组分或者载体进行改性
块状金属催化剂； 分散或负载型的金属催化剂； 金属簇状物催化剂； 非晶态合金催化剂；
金属互化物催化剂。
30.举例说明金属催化剂催化哪些类型的反应？
加氢：合成氨的熔铁催化剂(Fe-K2O-CaO-Al2O3)、不饱和碳碳键还原的雷尼镍、Ni/Al2O3、Ni-Cu 或 Ni-Cr 合金的腈基还原； 氧化：铂网氨催化氧化、电解银醇氧化； 甲烷化：Ni/Al2O3 还原 CO； 环氧化：Ag-刚玉； 氢醛化：Fe3(CO)12 铁簇化物。
工业催化的的经典25题分析解析
1、什么是催化剂?答：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。
催化剂将反应物转变为产物，在循环的最终步骤催化剂再回到其原始状态。
更简单地说，催化剂是一种加速化学反应，而在其过程中自身不被消耗掉的物质。
许多种类物质可用来作催化剂，包括金属、金属化合物(如金属氧化物、硫化物等)、有机金属络合物、酶或细胞等。
2、催化剂几个重要的性能指标。
答：根据催化作用、催化剂定义和特性分析知道催化剂有三个重要指标：活性、选择性和稳定性。
工业生产更多强调的是原料和能源的充分利用。
改进型的研究，一般是追求选择性，其次是稳定性，最后才是活性。
新催化剂及工艺的研究，则先追求高活性、高选择性，最后才是稳定性。
3、工业催化在现代化学工业中的作用。
答：现代化学工业的许多过程，都或多或少地与催化剂使用有关， 90％以上的化工产品，是借助催化剂生产出来的。
（1）无机化工领域的合成氨、硝酸、硫酸等的生产（2）石油加工领域的催化裂化、催化重整等（3）有机化工原料中的甲醇、醋酸、丙酮等的生产（4）煤化工中的催化液化与气化（5）高分子化工中的聚合物材料的生产等（6）药物、精细化学品生产的大多数过程需催化剂参与；（7）环境保护也需借助催化过程。
4、2007年诺贝尔化学奖。
答：（1）表彰德国马普弗利兹-哈伯研究所（Fritz-Haber-Institut ）Gerhard Ertl的固体表面化学的研究。
物质接触表面发生的化学反应对工业生产至关重要；研究成果有助于理解各种不同的过程；他的实验研究，为表面化学开创了一种新的研究方法，即怎样用不同的实验步骤来描绘出一个完整的表面反应。
（2）Ertl开创了一种全新的实验学派，证明了在高难度的领域也可以得到可靠的结果，为现代表面化学研究奠定了基础。
他的方法论不仅仅被应用于学术研究，还包括化学过程相关产业的发展。
Ertl开发的氨合成方法不仅仅基于他对哈伯－博施法（Haber-Bosch process，用氢和氮来直接合成氨）的研究，他同时利用铁的表面作为催化剂。
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1.催化作用：催化剂对化学反应所产生的作用。
2.载体：载体是催化剂中主催化剂和助催化剂的分散剂、粘合剂和支撑体。
3.碳离子反应规律：酸碱催化剂对许多烃类分子具有催化活性。
酸性催化剂可以提供质子或接受电子对，使烃类分子转变成带正电荷的正碳离子，循正碳离子反应机理进行催化转化；而碱性催化剂进攻烃类分子后，往往夺取质子或给烃类分子施放电子对，使反应按负碳离子反应机理进行。
4.表面作用定律：理想吸附层中的表面基元反应，其速率与反应物在表面上的浓度成正比，而表面浓度的幂是化学计量方程的计量系数。
5.催化剂寿命：是指催化剂在一定反应条件下维持一定反应活性和选择性的使用时间。
6.酸强度：是指给出质子（B酸）或者接受电子对（L酸）能力的强弱。
7.老化：沉淀和凝胶在母液中放置时的再结晶过程。
8浸渍法：是指将固体粉末或一定形状及尺寸的已成型的固体浸泡在含有活性组分的可溶性化合物溶液中，接触一定时间后，分离残液，这样活性组分就以离子或化合物的形态附着在固体上，形成催化剂的方法。
9催化剂中毒：是指催化剂在微量毒物作用下丧失活性和选择性。
简答
1.酸碱催化作用与氧化还原催化作用的对比
①酸碱型催化反应
其反应机理是因为催化剂与反应物分子之间通过收受电子对而配位，或者发生极化，形成离子型活性中间物种所进行的催化反应。
②氧化还原型催化反应
其反应机理是因为催化剂与反应物分子之间通过单个电子的转移，而形成活性中间物种进行的催化反应。
2.固体酸碱催化剂的酸碱性来源于调节
（1）来源:①结构不同，在相同的配位数情况下，以不同的价态的原子取代，产生电荷不平衡而产生的；同样当价态相同而配位数不同，会使其结构不平衡，产生酸性。
②对于金属盐类，当含有少结构量水时，金属离子对H2O极化作用，会产生Ｂ酸中心。
（我
的答案：电离、接受电子、提供电子）
(2)调节：①合成具有不同硅铝比的沸石，或者将低硅沸石通过脱铝通过硅铝比；②通过调节交换阳离子类型、数量，来调节酸强度或酸浓度，改善活性和选择性；③通过高温焙烧、高温水热处理、预积碳或碱中毒，减少或减弱其强酸中心，从而改变活性和选择性；④通过改变反应气氛，从而改变活性。
1、论述题：试分析沉淀法与凝胶法制备催化剂的影响因素，并对其制备方法的优缺点（在前面第五章第7）进行评述。
答：(1)沉淀法:其化学组成和结构，沉淀物的性能又由沉淀状态和条件（浓度、温度、ＰＨ值等）所决定；(2)凝胶法：除了PH值外，引入的物质的酸性以及其电离性（电解质性质）和凝胶放置的时间都对其有较大的影响。
另外，缩合反应的强弱，对凝结过程也有一定的影响。