工业催化说明题
工业催化题目

1.1 A1(Fcc),A2(bcc),A3(hcp)堆积结构的填充分数Xi各是多少?0.74 0.68 0.741.2 什么是晶胞?若某晶面和晶胞的三条相邻边分别相交于a/2,b/3,2c/3,则该晶面的指标为?晶胞是晶体的最小重复单元,通过晶胞在空间平移无隙的堆砌而成晶体。
该晶面的指标(463)1.3 晶体的缺陷按几何形式划分为哪几种形式?点缺陷,线缺陷,面缺陷和体缺陷等3.1 什么是催化剂?催化剂是一种能够加速反应速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化的物质3.2 催化作用的四个基本特征是什么?催化剂为什么不能改变反应的平衡位置?催化指标有哪几个?基本特征a.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b.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Kf)c.催化剂对反应具有选择性d.催化剂的寿命原因:催化剂通过参与改变反应历程、降低反应的活化能来提高化学反应速率。
需要注意的是,催化剂不能改变化学反应的平衡常数,不能改变平衡转化率(对于给定的反应,在已知条件下,其催化和非催化过程的-△Gr值是相同的,即Kf值是相同的,所以平衡位置没有改变。
)催化指标:活性选择性稳定性3.3什么是助催化剂?分为哪几种?助催化剂是催化剂中加入的另一种或者多种物质,本身不具活性或活性很小的物质,但能改变催化剂的部分性质的物质,分为①结构型助催化剂②电子型(调变型)助催化剂3.4请说明催化剂载体的功能?1.提供有效的表面和合适的孔结构②增强催化剂的机械强度,使催化剂具有一定的形状③改善催化剂的热传导性④减少活性组分的含量⑤提供附加的活性中心⑥与活性组分之间的溢流现象和强相互作用3.5如何理解催化剂的活性和选择性?催化剂的活性:判断催化剂加速某化学反应能力高低的量度。
工业上常用给定温度下原料的转化率来表达,催化反应动力学中常用反应速率表达催化剂的选择性:催化剂有效地加速平行反应或串联反应中的某一个反应的性能。
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)。
专科《工业催化》试及卷答案

专科《工业催化》试及卷答案一、(共50题,共100分)1.关于催化剂描述不正确的是()(2分)A.催化剂量与化学计量方程式无关B.反应速度通常与催化剂量成正比C.加速反应但不参加反应者也是催化剂D.参加反应后催化剂会有变化但很微小.标准答案:C2.工业上用于空气氧化乙烯制环氧乙烷的催化剂中和分别作为()(2分)A.主催化剂和助催化剂B.主催化剂和载体C.载体和主催化剂D.助催化剂和主催化剂.标准答案:B3.MgO载体是()(2分)A.酸性载体B.两性载体C.中性载体D.碱性载体.标准答案:D4.在过渡金属中,下列哪种物质的化学吸附最弱()(2分)A.乙烷B.乙烯C.乙炔D.苯.标准答案:A5.孔半径范围在1.5~15nm的孔称为()(2分)A.微孔B.中间孔C.中大孔D.大孔.标准答案:B6.下列催化剂制备方法中,只能制备低含量金属负载型催化剂的是()(2分)A.沉淀法B.机械混合法C.离子交换法D.浸渍法.标准答案:C7. B.E.T.方程式的导出是基于()(2分)A.化学吸附的多分子层理论,用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来B.物理吸附的多分子层理论,用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来的C.物理吸附的单分子层理论,用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来的D.物理吸附的多分子层理论,用Freundlich的非理想表面吸附模型推导出来的.标准答案:B8.两种反应物参加的多相催化反应中()(2分)A.两种反应物都必须发生化学吸咐B.至少一种反应物发生化学吸附C.至少一种反应物发生物理吸附D.以上都可以.标准答案:B9.在催化剂的煅烧过程中,下列哪种说法不正确()(2分)A.失去化学键合的水或二氧化碳B.不改变孔径分布C.形成活性相D.稳定机械性质.标准答案:B10.助催化剂()(2分)A.本身对某一反应有很好的活性B.加入的量一般小于催化剂总量的10%C.对载体没有帮助D.对催化活性组分无影响.标准答案:B11.下列哪种制备方法是控制均匀沉淀的有效方法()(2分)A.在金属盐溶液中加NaOH作沉淀剂B.在金属盐溶液中加尿素作沉淀剂并加热C.在金属盐溶液中加Na2CO3作沉淀剂D.在金属盐溶液中加醋酸作沉淀剂.标准答案:B12.在用压汞法测孔结构时()(2分)A.样品孔半径越大,所需汞压越大B.样品孔半径越小,所需汞压越小C.样品孔半径越大,所需汞压越小D.样品孔半径与所需汞压无关.标准答案:C13.下列金属催化剂中,加氢反应活性最高的是()(2分)A.PtB.PdC.NiD.Cu.标准答案:A14.在过渡金属催化加氢催化剂中,一般其“d带空穴”和“d 特征百分数”范围在()(2分)A.0~2,40~50%B.2~4,40~50%C.0~2,80~90%D.2~4,80~90%.标准答案:A15.下列哪些气体在型半导体上吸附,会使其电导率增大,溢出功下降。
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(每题2分,共20分)1. 工业催化中,催化剂的作用是:A. 提高反应速率B. 改变反应的平衡位置C. 降低反应的活化能D. 以上都是答案:D2. 以下哪种催化剂属于生物催化剂?A. 酶B. 金属催化剂C. 固体酸催化剂D. 氧化还原催化剂答案:A3. 工业催化中,催化剂的失活通常是由以下哪种原因引起的?A. 催化剂中毒B. 催化剂磨损C. 催化剂烧结D. 以上都是答案:D4. 催化剂的活性与其表面积的关系是:A. 正相关B. 负相关C. 无关D. 先正后负5. 工业催化中,催化剂的再生通常是指:A. 恢复催化剂的活性B. 改变催化剂的形状C. 增加催化剂的量D. 替换催化剂答案:A6. 以下哪种方法可以增加催化剂的稳定性?A. 增加催化剂的粒径B. 减少催化剂的表面积C. 改善催化剂的制备工艺D. 以上都是答案:C7. 工业催化中,催化剂的载体通常起到什么作用?A. 增加催化剂的表面积B. 改善催化剂的热稳定性C. 降低催化剂的成本D. 以上都是答案:D8. 以下哪种物质不是催化剂的载体?A. 活性炭B. 氧化铝C. 硅胶D. 硫酸答案:D9. 工业催化中,催化剂的预处理通常包括以下哪项?B. 活化C. 粉碎D. 以上都是答案:D10. 以下哪种催化剂属于均相催化剂?A. 固体催化剂B. 液体催化剂C. 气体催化剂D. 以上都是答案:B二、填空题(每空1分,共20分)1. 工业催化中,催化剂的_________是其最重要的性能指标之一。
答案:活性2. 催化剂的_________是指催化剂在反应过程中失去活性的现象。
答案:失活3. 工业催化中,催化剂的_________是指催化剂在反应过程中的稳定性。
答案:寿命4. 催化剂的_________是指催化剂在反应过程中不被消耗的特性。
答案:可再生性5. 工业催化中,催化剂的_________是指催化剂在反应过程中的热稳定性。
工业催化题目

1.1 A1(Fcc),A2(bcc),A3(堆CP 拮构的填充分数Xi 各是多少?0.74 0.68 0.74 1.2什么是晶胞?若某晶面和晶胞的三条相邻边分别相交于a/2,b/3,2c 则该晶面的指标为? 晶胞是晶体的最小重复单元,通过晶胞在空间平移无隙的堆砌而成晶体。
该晶面的指标(463 1.3晶体的缺陷按几何形式划分为哪几种形式? 点缺陷,线缺陷,面缺陷和体缺陷等3.1什么是催化剂?催化剂是一种能够加速反应速率而不改变该反应的标准Gibbs 自由焓变化的物质3.2催化作用的四个基本特征是什么?催化齐I 为什么不育致变反应的平衡位置?催化指标有哪几个? 基本特征a 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 b 催化剂只能力加束反应趋于平衡,而不能改变平衡的位置(平衡常数Kf )c 催化齐叹寸反应具有选择性d 催化剂的寿命原因:催化剂通过参与改变反应历程、降低反应的活化育抹提高化学反应速率。
需要注意的是,催化 齐怀能改变化学反应的平衡常数,不育能改变平衡转化率(对于给定的反应,在已知条件下,其催化和 非催化过程的-A Gr 值是相同的,即Kf 值是相同的,所以平衡位置没有改变。
) 催化指标:活性选择性稳定性3.3什么是助催化剂?分为哪几种?助催化剂是催化剂中力叭的另一种或者多种物质,本身不具活性或活性很小的物质,但能改变催化剂 的部分性质的物质,分为①结构型助催化剂②电子型(调变型)助催化剂3.4请说明催化齐懺体的功能?1提供有效的表面和合适的孑L 结构② 增强催化剂的机械强度,使催化剂具有一定的形状③ 改善催化剂的热传导性④ 减少活性组分的含量⑤ 提供附加的活性中心⑥ 与活性组分之间的溢流现象和强相互作用3.5如何理解催化剂的活性和选择性?催化齐啲活性:判断催化齐肋加速某化学反应能力高氐的量度。
工业上常用给定温度下原料的转化率来 表达,催化反应动力学中常用反应速率表达催化齐啲选择性:催化剂有效地加速平行反应或串联反应中的某一个反应的性能。
(完整版)工业催化考试题目

1.1、论述催化剂是如何加速反应速率的?催化剂可使化学反应物在不改变的情况下,经由只需较少活化能的路径来进行化学反应。
因而加快了反应速率。
1.2、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) 实际上催化剂并不能无限期地使用,在长期受热和化学、物理作用下,会发生不可逆的变化,这将导致催化剂活性下降,最终导致催化剂失活。
1.3、说明催化剂为什么不能改变平衡反应的平衡位置?对于给定的反应,在已知条件下,其催化和非催化过程的-△G r值是相同的,即Kf值是相同的,所以平衡位置没有改变。
另一种答案:化学平衡是由热力学决定的,?G = ? RT ln k p ,其中kp 为反应的平衡常数,?G 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?G 值,它只能加速达到平衡所需的时间,而不能移动平衡点。
1.4、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。
、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= ,催化剂可以以相同的比例加速正、逆反应的速率常数。
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。
2.1、通常固体催化剂有哪几个部分组成的?通常估计催化剂由活性组分、载体和助催化剂三个部分组成。
(1)载体:载体是催化剂活性组分的分散剂、黏合物或支撑体,是负载活性组分的骨架。
(2)助催化剂:本身没有活性或者活性很小,但加入到催化剂中后,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、表面结构、孔结构、分散状态、机械强度等,从而提高催化剂的活性、选择性、稳定性和寿命。
2.2、在甲烷催化氧化偶联反应研究中,如果反应物进料为甲烷和氧气,反应产物经气相色谱分析结果mol % 、在甲烷催化氧化偶联反应研究中,如果反应物进料为甲烷和氧气,反应产物经气相色谱分析结果组成如下:组成如下:CH4 20%、C2H4 30%、C2H6 20% 、CO2 20% 、CO 10% 。
工业催化的25题答案

1.多相催化的反应步骤 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吸附.3.被吸附的反应物分子在催化剂表面相互作用或与气相分子进行化学反应.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像催化剂周围的介质扩散2.生物催化反应的特征 催化效率极高(传统化工催化剂用量0.1-1%,酶用量%.2.选择性极高(相对/绝对专一性)一种酶只能催化一种底物,(绝对专一性)一种酶能催化一类结构相似的底物.3.催化条件极温和常温,常压,PH=5-89(通常在7)3选择性催化还原 是对下游工质的一项处理工艺.其原理就是在含有的尾气中喷入氨,尿素或者其他含氮化合物,使其中的还原成和水4.三效催化剂载体涂层及其要求 涂层:具有高比表面积的无机氧化涂层(20-100 ) 也叫第二载体(真正的核心技术所在)常用 等及复合物。
对涂层的要求 1.有较高的热稳定性.2.增强涂层中某个重要组分的热稳定性 如3.协助或改善催化剂组分的功能5.酶抑制剂作用及机理 失活作用: 次级键被破坏,导致空间构相变化,酶蛋白变质 抑制作用: 酶的必需基因受某种化学物质影响,导致火性降低。
去激活作用: 用螯合剂可去除能激活酶的金属离子6.催化剂失活的主要种类及原因 中毒 催化剂的活性和选择性由于受到少数杂质作用而显著下降的现象。
积碳 催化剂在使用过程中,逐渐在表面沉积一层炭质化合物,减少了可利用的表面积,引起催化剂活性衰退的现象。
烧结,挥发和剥落。
烧结 催化剂长期处于高温下操作,融结而导致晶粒长大,减少了活性金属的比表面积,使活性降低。
7.简述载体的功能 提供适宜的比表面积和孔结构 维持催化剂的形状和机械强度 改善催化剂热传导性 提高催化剂活性组分分散度减少含量 提供附加活性中心 活性组分和载体的溢流现象和强相互作用9.d带穴玉催化剂活性金属能带模型提供了d带穴概念,并将它与催化剂活性关联起来。
D空穴越多,d能带中未占用的d电子或空轨道越多,磁化率越大,磁化率与金属催化剂活性有一定的关系,随金属和合金的结构以及负载情况而不同。
工业催化原理考试题

1.什么是催化剂? 根据IUPAC 于1981年提出的定义,催化剂)是一种物质,它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs 自由焓变化2.催化作用的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的反应,而不能加速热力学上无法进行的反应; ⑵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),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的方向时,催化剂仅加速其中的一种。
⑷催化剂由正常运转到更换所延续时间(寿命)。
3.什么是助催化剂?分为哪几种? 催化剂中加入的另一种或者多种物质,本身不具活性或活性很小的物质,但能改变催化剂的部分性质,如化学组成、离子价态、酸碱性、表面结构、晶粒大小等,从而使催化剂的活性、选择性、抗毒性或稳定性得以改善。
结构型和电子型两类4.请说明理想的催化剂载体应具备的条件。
⑴具有能适合反应过程的形状和大小; ⑵有足够的机械强度,能经受反应过程中机械或热的冲击;有足够的抗拉强度,以抵抗催化剂使用过程中逐渐沉积在细孔里的副反应产物(如积碳)或污物而引起的破裂作用; ⑶有足够的比表面,合适的孔结构和吸水率,以便在其表面能均匀地负载活性组分和助催化剂,满足催化反应的需要; ⑷有足够的稳定性以抵抗活性组分、反应物及产物的化学侵蚀,并能经受催化剂的再生处理; ⑸能耐热,并具有合适的导热系数; ⑹不含可使催化剂中毒或副反应增加的物质; ⑺原料易得,制备方便,在制备载体以及制备成催化剂时不会造成环境污染; ⑻能与活性组分发生有益的化学作用;⑼能阻止催化剂失活5多相催化反应的一般步骤?物理过程和化学过程分别是哪几步?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。
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 ⑴⑸扩散为物理过程;⑵⑶⑷为化学过程6物理吸附与化学吸附的特点?物理吸附是借助分子间力,吸附力弱,吸附热小(8~20kJ/mol),接近于气体的液化热,且是可逆的,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。
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。
工业催化试题

一、填空1、催化剂只能改变而不改变反应得。
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得指标有___ ____、____ ___、__ __ __、____ _ __、___ ____等,在生产上常用 ___ _____,_____ ___来表示催化剂得活性。
科研上常用____ ___来表示催化剂得活性。
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____ ___与____ __两类酸性中心;其强度大小主要与____________有关、两者得转化条件就是___________ ______。
6、催化剂表面能量分布得类型有__ _ _ ___、___ __ __、____ _ __三种形式。
7、Langmuir 吸附等温式用于____ ___,吸附量与压力得关系就是___ ____。
8、吸附热表征__ _____。
催化活性与吸附热之间得关系_______。
9、本征半导体得能带结构由___ ____、___ ____与____ ___组成,半导体得附加能级有___ ____与___ ____两种,N 型半导体得附加能级就是_____ __能级,它使半导体得Ef ___ ____,电导率_______。
10、络合物催化剂由____ ___与____ ___两部分组成。
11、常用得工业催化剂制备方法有___ ____、____ ___、____ __等。
12、造成催化剂失活得原因有___ ____、____ ___、_____ __等。
13、催化剂上得吸附有____ ___ 与_______ _____两种类型; H2 得吸附常采用_____ __ ,烯烃得吸附常采用_____ ____。
工业催化考试题目和答案

工业催化考试题目和答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 工业催化中,催化剂的主要作用是()。
A. 提高反应速率B. 改变反应平衡C. 降低反应温度D. 改变反应物的化学性质答案:A2. 下列哪种催化剂属于生物催化剂?()A. 铂B. 镍C. 酶D. 铁答案:C3. 催化剂的活性与下列哪个因素无关?()A. 催化剂的表面积B. 催化剂的孔隙结构C. 催化剂的化学组成D. 反应物的浓度答案:D4. 工业催化中,催化剂的失活通常是由以下哪个原因引起的?()A. 催化剂中毒B. 催化剂磨损C. 催化剂老化D. 所有以上选项答案:D5. 工业催化中,催化剂的再生通常涉及以下哪个步骤?()A. 清洗B. 热处理C. 化学处理D. 所有以上选项答案:D6. 工业催化中,催化剂的载体通常起到什么作用?()A. 提高反应物的浓度B. 增加催化剂的机械强度C. 提高催化剂的热稳定性D. 所有以上选项答案:D7. 工业催化中,催化剂的制备方法不包括以下哪一项?()A. 浸渍法B. 共沉淀法C. 熔融法D. 蒸馏法答案:D8. 工业催化中,催化剂的表面积对催化剂性能的影响是()。
A. 表面积越大,催化剂活性越低B. 表面积越大,催化剂活性越高C. 表面积对催化剂活性没有影响D. 表面积与催化剂活性无关答案:B9. 工业催化中,催化剂的孔隙结构对催化剂性能的影响是()。
A. 孔隙结构越小,催化剂活性越低B. 孔隙结构越小,催化剂活性越高C. 孔隙结构对催化剂活性没有影响D. 孔隙结构与催化剂活性无关答案:B10. 工业催化中,催化剂的稳定性是指()。
A. 催化剂在反应条件下的物理稳定性B. 催化剂在反应条件下的化学稳定性C. 催化剂在反应条件下的热稳定性D. 所有以上选项答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 工业催化中,催化剂的活性可以通过以下哪些因素来提高?()A. 增加催化剂的表面积B. 优化催化剂的孔隙结构C. 改变催化剂的化学组成D. 增加反应物的浓度答案:A, B, C12. 工业催化中,催化剂的失活可能由以下哪些原因引起?()A. 催化剂中毒B. 催化剂磨损C. 催化剂老化D. 反应物的浓度变化答案:A, B, C13. 工业催化中,催化剂的再生方法包括()。
(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_____ ____。
工业催化原理—作业汇总(含答案)

第一章催化剂与催化作用基本知识1、简述催化剂的三个基本特征。
答:①催化剂存在与否不影响△Gθ的数值,只能加速一个热力学上允许的化学反应达到化学平衡状态而不能改变化学平衡;②催化剂加速化学反应是通过改变化学反应历程,降低反应活化能得以实现的;③催化剂对加速反应具有选择性。
2、1-丁烯氧化脱氢制丁二烯所用催化剂为MoO3/BiO3混合氧化物,反应由下列各步组成(1)CH3-CH2-CH=CH2+2Mo6++O2—→CH2=CH—CH=CH2+2Mo5++H20(2)2Bi3++2Mo5+→2Bi2++2Mo6+(3)2Bi2++1/202→2Bi3++02—总反应为CH3-CH2-CH=CH2+1/202→CH2=CH-CH=CH2+H20试画出催化循环图。
CH3-CH2—CH=CH2Bi3、合成氨催化剂中含有Fe3O4、Al2O3和K20,解释催化剂各组成部分的作用。
答:Fe3O4:主催化剂,催化剂的主要组成,起催化作用的根本性物质Al2O3:构型助催化剂,减缓微晶增长速度,使催化剂寿命长达数年K20:调变型助催化剂,使铁催化剂逸出功降低,使其活性提高第二章催化剂的表面吸附和孔内扩散1、若混合气体A和B2在表面上发生竞争吸附,其中A为单活性吸附,B2为解离吸附:A+B2+3*→A*+2B *,A和B2的气相分压分别为p A和p B。
吸附平衡常数为k A和k B。
求吸附达到平衡后A的覆盖率θA和B的覆盖率θB.解:对于气体A:吸附速率v aA=k aA P A(1—θA—θB);脱附速率v dA=k dAθA平衡时:v aA=v dA ,即θA=(k aA/k dA)P A(1—θA—θB)=k A·k B(1—θA—θB)对于气体B:吸附速率v aB=k aB P B(1—θA-θB)2;脱附速率v dB=k dBθB2平衡时:v aB=v dB ,即θ2= k B P B(1—θA—θB)2。
(完整word版)工业催化

《工业催化》考点汇总(历年真题汇总)一、名词解释题1.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Gibbs自由焓变化。
2.催化作用答: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Gibbs自由焓变化.将这种催化剂引起的作用称之为催化作用.3.催化反应答: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Gibbs自由焓变化。
把涉及催化剂的反应称之为催化反应.4.活化能答:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。
(活化能是指化学反应中,由反应物分子到达活化分子所需的最小能量)5.表观活化能答:对于复杂反应,如果得到有明确级数的总反应速率方程,则总反应的活化能是各基元反应活化能的代数和,即:a=E1+1/2E2+E—1这时Ea称为总包反应的表观活化能。
6.催化剂的失活答:催化剂在长期的受热和化学作用下,经受了一系列不可逆的物理、化学的变化,如:晶相变化、晶粒分散度的变化、易挥发组分的流失、易熔物的熔融等.这些过程导致催化剂的活性逐渐降低直至消失。
其失活过程可划分为三种类型:中毒失活,积碳堵塞失活,烧结、挥发与剥落失活。
7.催化剂载体答:载体是催化活性组分的分散剂、粘合物或支撑体,是负载活性组分的骨架。
载体有以下功能:1.提供有效的表面和适宜的孔结构(维持活性组分高分散度)。
2.增强催化剂的机械强度,使其具有一定的形状。
3.改善催化剂的传导性。
4。
提供附加的活性中心.5。
减少活性组分的含量.6。
活性组分与载体之间的溢流现象和强相互作用.8.原子经济反应答:原子经济性是绿色化学以及化学反应的一个专有名词。
绿色化学的“原子经济性"是指,在化学品合成过程中,合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中。
原子经济性/%=(被利用原子的质量/反应中所用全部反应物原子的质量)X 100原子利用率达到100%的反应有两个最大的特点:1。
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。
工业催化过程考试试题

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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工业催化说明题
(a)各种催化剂制备方法、步骤、特点、影响因素等
常用制备方法:(1)沉淀法(2)浸渍法(3)混合法(4)离子交换法(5)熔融法
沉淀法步骤:可溶性cat.组分(金属盐水溶液)-------→过饱和状态→成核→长大→凝胶溶液→老化→水凝胶→
洗涤→过滤→干燥→干凝胶→成型→焙烧→催化剂
影响因素:1.浓度2. pH 3. 温度 4.加料顺序
浸渍法步骤:将载体浸泡在含有活性组分的可溶性化合物溶液中,接触一定时间后除去过剩的溶液,再经干燥,焙烧和活化,即可制得催化剂
影响因素物理:颗粒大小,比表面积,孔结构化学:惰性载体,载体与活性组分具有相互作用,载体具有催化作用
混合法 1.干法2.湿法
干法步骤:活性组分、助Cat.、载体、粘接剂、润滑剂、造孔剂等一起进行机械混合→成型→热处理(如转化镍Cat.)
湿法步骤:活性组分以沉淀得到的盐类或氧化物形式与干的助催化剂,载体粘接剂以其进行湿式碾合成型→干燥→焙烧→过筛→包装(SO2接触氧化钒催化剂)
离子交换法步骤利用载体表面上存在可交换离子,将活性组分通
过离子交换(阳离子交换)交换到载体上→洗涤→干燥→焙烧→
还原→cat
特点:(1)遵循化学计算关系,是可逆过程
(2)得到的cat分散性好、活性高→尤适合于制贵金属cat
熔融法步骤高温条件下,使cat.组分融合→固溶体→分散度好
特点:(1)分散度高(2)活性好(3)机械强度高(4)生产能力大
(b)分子筛催化剂的特点、制备方法、调变方法等等
分子筛的特点:(1)有明确的孔腔分布(2)有极大的内表面(典型600m2/g)(3)良好的热稳定性(>1000℃)(4)酸性的可调变性(5)择型催化性—产物、反应物、过渡状态物
制备方法:结晶型的硅铝酸盐,具有均匀孔结构,含大量结晶水,加热可除去即可得到
调变方法:(1)通过毒化外表面活性中心修饰孔口大小
(2)通过稀盐酸、NH4+的直接交换可改变分子筛的酸性。
(3)通过不同的制备配方和工艺,可以改变分筛酸碱性,如:Al/Si ↗,OH基比活性↗。
(c)酸碱催化剂的特点、酸(碱)性位的特点、鉴别方法、分类情况、与催化的关系等等
酸催化剂的特点:(1)能够给出质子或接受电子对
(2)能够化学吸附碱
(3)能使碱指示剂改变颜色
碱催化剂的特点:能够接受质子或给出电子对
酸位特点:有B酸中心或L酸中心
酸位类型及其鉴定:B酸、L酸的催化作用机理不同
方法:采用NH3或吡啶在固体酸表面上吸收的红外光谱法(IR)可以区分B酸、L酸
酸位性质与催化作用的关系
(1)大多数酸催化剂反应是在B酸位上进行的
(2)有机反应中的乙酰化反应要用L酸位催化
(3)催化用的酸强度不同时,可能产生不同的反应
(4)有些反应需要L、B酸的协同效应
(d)催化剂表面积的各种测定方法,特点,测量时的注意事项
吸附法化学吸附法(选择性吸附)
物理吸附法(非选择性吸附)BET法
气相色谱法BET法
①容量法:吸附前后气体体积变化量→计算吸附量——需真空
②重量法:吸附前后气体重量变化量→计算吸附量——需真空
色谱法:常用一定比例的气体吸附质(N2)和He作载气通过样品,流出部分用热导池检测,记录仪记录。
套上液氮瓶,样品吸附,反之脱附。
改变混合气组成,便可测出不同N2分压下的吸附量。
代入BET 公式,就可计算出样品的比表面积。
(e)催化剂失活的原因及其再生方法
1. Cat.的失活原因(1)中毒(2)结焦(3)烧结(4)污染
2. Cat的再生方法:(1)蒸汽处理(2)空气处理(3)H2/还原性气(4)酸/碱处理
(f)催化剂反应动力学测定方法、应注意的各种问题等(参考书本)
Langmuir等温式
注意事项:1)表面所有吸附位都是等同的。
而且一定要是均匀分布2)吸附质间的相互作用是可忽略的,特别是在邻位占据情况下也没有相互排斥
3)吸附在N位置上的吸附分子是单层分布的
4)吸附质表面没有状态变化,特别是没有解离
5)吸附是一定达到平衡的
(g)催化剂开、停车一般步骤、升温还原重要性及应注意的事项
(1)开车a. 纯N2置换(或惰性气)b. 循环加热c. 用还原性气体(或工艺条件)升温、还原
短期停车(临时、抢修等):只需关闭反应器出口阀并保持cat床层温度,维持正压或用纯N2保护cat,维持炉温
长期停车:钝化处理—用含少量氧的N2(或水蒸气)缓慢氧化cat.,逐步降温——卸出催化剂
升温与还原是cat.制备过程的“继续”,是形成活性结构的过程,是投入使用前的最后工序
过程特点:既有化学变化—还原为活性态,如金属又有物理变化—表
面积增大,析碳(CO还原时)正常过程应稳定而缓慢
注意事项1)一定要还原好催化剂
2)一定要稳定操作,尽量避免快速升、降温度
3)严禁毒物的带入
4)催化剂使用初期,硬是操作温度处于最佳使用温度下线,待活性降低后在逐渐提温。
(h)燃料电池在未来能源起的地位如何?它的主要应用领域?
最近230年,由于需要高能效的空间交通用能,特别是便携式电子技术要利用高能的动力源,另外要满足降低二氧化碳排放等环保要求,在多种推动力下,FC技术得到快速发展
现今,FC作为新型能源,作为出火力,水力,核能发电以外的第四种发电方式为全世界重视,研究,开发和装机,发展速度越来越快,应用领域越来越广,前景更是无限广阔
应用领域:(1)电力生产(2)汽车动力(3) 特种用途航天器、空间试验站、潜艇、机器人等等
(i)目前动态污染源的主要处理方法是什么?其中的关键技术?
动态污染源的治理:三元催化或叫三效催化
关键技术:载体+活性组分
陶瓷载体:抗热冲击性能好,热膨胀系数低
合金载体:机械强度大、传热性、抗震性好、寿命长、压降低
对涂层的要求1) 有较高的热稳定性
2)增强涂层中某重要组分的热稳定性如Al2O3
3)协助或改善催化组分的功能
活性组分:Pt、Rh、Pd等——效果好
(j) 生物催化剂的主要优缺点?有哪些主要应用领域?
优点:1)催化效率极高2)催化条件温和3)环境友好,可持续发展4)专一
缺点:1)非常娇嫩,对反应环境(温度、pH、盐浓度)非常敏感,尤其怕热
应用领域——生物材料、手性药物、精细化学品、大宗化学品、
生物能源、环境保护。