催化原理复习提纲

《催化原理》复习题

1.试从碰撞理论和过渡态理论阐述催化作用降低活化能、加快反应速率的本质。

2.试比较表示催化剂活性的各种方法的优缺点。

3.对于反应甲烷氧化偶联反应CH4 + O2 → C2H4 + C2H6 + CO + CO2 + H2O

+ …。假设反应开始前反应物中甲烷为10摩尔、氧气为5摩尔；反应后产物混合物中含有甲烷3摩尔、乙烷1摩尔、乙烯2摩尔、一氧化碳0.2摩尔、二氧化碳0.3摩尔、氧气4摩尔、水0.2摩尔。请问：对于该反应，甲烷和氧气的转化率是多少？乙烷、乙烯、一氧化碳及二氧化碳的选择性分别是多少？

乙烷和乙烯的产率分别是多少？该反应是否可能存在未检测到的产物？是否可能存在积碳？

4.总结化学吸附和物理吸附各具有什么特点和作用?它们在催化中的作用体现

在哪些方面？化学吸附和物理吸附总是放热的，这句话对吗？为什么？

5.什么是B酸和B碱及L酸和L碱？形成多相催化剂的酸中心的途径有哪些？

6.氧化铝表面可能存在A-E五种羟基，如图所示。这些羟基的酸性大小顺序是

什么？分析其理由。

7.根据表中各氧化物的价态和配位数，分析SiO2-ZnO、ZnO -SiO2、Al2O3-B2O3、

Al2O3-B2O3、MgO-ZrO2和MgO-ZrO2这六种催化剂是否具有B或L酸性？请分别按照B酸量和L酸量的大小顺序将它们排序。

SiO2ZnO Al2O3B2O3MgO ZrO2

阳离子的价态 4 2 3 3 2 4

阳离子的配位数 4 4 6 3 4 8 8.论述分子筛的结构和性能特点

9.什么是过渡金属的d带空穴和d特性百分数？它们与催化剂的催化性能有何关

系？

10.请通过比较催化剂的逸出功(Φ)和反应物的电离势(I)的大小，分析说明金属催

化剂的化学吸附与其催化性能之间的关系。

11.什么是负载型金属催化剂的结构敏感和不敏感反应？造成结构敏感和不敏感

反应的根本原因是什么？

12.负载型金属催化剂上存在哪两类著名的载体效应？其定义是什么？其成因是

什么？有何作用？对催化剂的催化性能有何影响？

13.杂质半导体有哪两类？其形成途径各自有哪些？

14.设反应为 A + B ＝ C，A为施主分子，B为受主分子，其电子转移过程如图

所示。试分析半导体催化剂的选择原则。

15.写出醋酸乙酯在酸催化下的水解反应机理。

16.在Co（CH3CO2）2的醋酸溶液中，用氧气氧化n-C4H10制醋酸的反应中主要

生成什么类型的中间体？请写作出反应的催化循环。

17.在过渡金属催化的羰基化反应中，CO与金属Fe、Co、Ni、Ru、Rh和Ir成

键的本质是什么？请用图表示并且加以说明。

18.用丙烯、CO和H2在HRh(CO)2(PPh3)2催化下反应合成丁醛为例说明氧化加

成反应和还原消除反应。

19.在HW(CO)5Cl催化下丙烯可以转化为2-丁烯和乙烯，请写出反应过程。

20.烯烃R1-CH2-CH=CH-R2在HCo(CO)4上可以进行双键位移，请写出反应机理，

并且指出重要步骤，怎样用实验证明？

21.写出在H2SO4催化下丙酮与苯酚反应的机理。

22.在MoO3或TS-1催化的烯烃环氧化中，催化剂对H2O2进行活化的催化模型

是什么？

23.在用甲醇和CO合成醋酸的反应中，如果在RhCl3中加入三苯基磷（PPh3）

配体可以提高催化剂活性，其中三苯基磷与Rh3+是如何成键的？请用图文

说明。

24.用甲醇和CO在HI/HRh(CO)2(PPh3)2催化下反应合成醋酸为例说明氧化加

成反应和还原消除反应。

25.在HMo(CO)5Cl催化下丙烯可以转化为2-丁烯和乙烯，请写出反应过程。

26.烯烃R1-CH2-CH=CH-R2在Fe(CO)5上可以进行双键位移，请写出反应机理，

并且指出重要步骤，怎样用实验证明？