催化原理

催化原理
催化原理

催化原理

1、活性:是指催化剂影响反应进程变化的程度;或指催化剂对反应加速的程度,衡量催化剂效能大小的标准。催化剂使原料转化的速率:a=-(1/w)d(nA)/dt 选择性:指催化剂使反应向着某一特定产物的方向进行;或是指所消耗的原料中转化成目的产物的分率

目的产物在总产物中的比例

S=Δn A →P /Δn A =(p/a).(n P /Δn A)=r P /Σr i

比活性:对于固体催化剂,与催化剂单位表面积相对应的活性称为比活性α=k/S 分散度:分散度(Dispersity) =表面原子数/总原子数

TOF :转换频率是指每个催化中心上单位时间内产生的给定产物的分子数(TOF)。 2 、空速:单位时间里单位催化剂的处理量

WHSV :重时空速:每小时进料的重量(液体或气体))/催化剂的装填重量 空时速率:

3 、化学吸附态:分子或原子在固体催化剂表面化学吸附后的化学状态、电子结构、几何构型。

表面覆盖度:在吸附平衡时,吸附剂表面被吸附质粒子覆盖的分数,常用θ表示。对于单层的吸附,θ=V/V m ,V 是平衡吸附量,V m 是单分子层饱和吸附量。 Langmuir 吸附:①定位吸附;②单层吸附;③均匀吸附(理想吸附);④吸附与脱附动态平衡

定位吸附:E T

非定位吸附:E T >E P

,吸附质在表面自由转换. 积分吸附热:指达到吸附平衡时,被气体吸附质覆盖的那部分吸附剂表面所产生的平均吸附热。它表示在吸附过程中,较长期间内热量变化的平均值。积分吸附热随吸附质浓度的大小而变化,一般用于区分物理吸附和化学吸附的吸附热。

4、 速率控制步骤:总速度(或宏观速率)取决于阻力最大的步骤(最慢的步骤) 扩散控制:(外扩散、内扩散)

动力学控制:(表面反应、化学吸附与脱附)

5 、Knudsen 扩散:气体在多孔固体中扩散时,如果孔径小于气体分子的平均自由程,则气体分子对孔壁的碰撞,较之气体分子间的碰撞要频繁得多,这种扩散称为努森扩散(knudsen diffusion )。

构型扩散:当催化剂孔径尺寸与反应物分子大小接近,处于同一数量级时,分子大小发生微小变化就会引起扩散系数发生很大变化。例如:分子筛择形催化

6、 固体酸/碱度函数:固体酸表面能够吸附一未解离的碱,并将其转变为相应的共轭酸,其转变借助于质子自固体酸表面传递与吸附的碱 ;

超强酸:H 。< -11.9;是由两种或两种以上的含氟化合物组成的溶液,有很强的酸性。

超强碱:碱强度超过强碱(即pKa>26)的碱

择形催化:以分子筛做催化剂时,反应主要在晶内进行,而且只有那些大小和形

状与沸石孔道相匹配,能够扩散进出通道的分子才能成为反应物和产物

7 、结构敏感性:反应速率对表面的细微结构变化敏感,即反应速率依赖于晶粒的大小,载体的性质

结构非敏感性:反应速率不受表面细微结构的变化

火山型原理:在单分子反应中,如果吸附质吸附足够强达到了很高的表面遮盖率,则催化活性与反应物吸附强度成相反关系

8 、Mars-Van-Krevelen氧化还原机理:指反应过程为反应物与催化剂晶格氧离子反应的机理。第一步是反应物与催化剂产生氧空位被还原。第二步是催化剂被解离吸附的氧补充氧缺位而重新氧化,得以再生。由于第一步是氧化物催化剂被还原,第二步催化剂被氧化,这种机理也被称为氧化还原机理

L-H机理:吸附粒子之间发生的反应。(一种以表面反应为控制步骤,以两个吸附着的分子进行表面反应的多相催化机理。即两个反应物先吸附在固体催化剂上,在表面上反应,产物再脱附。表面反应为控制步骤,吸附与脱附速度远大于表面反应速度。反应速度与两个反应物在催化剂表面上的覆盖度成正比。)

E-R机理:吸附粒子与液相或气相分子之间的反应

9、P型与N型半导体催化剂:P型:靠空穴导电N型:靠自由电子导电

d百分:d轨道在成键轨道中的分数

d空穴:就是d能带上有能级而无电子能,具有获得电子的能力。

10 、三效催化剂:催化剂能同时对CO、HC、NOx三种有害物起催化净化作用

11、TPD:就是把预先吸附了某种气体分子的催化剂,在程序加热升温下,通过稳定流速的气体(通常用惰性气体,如He气),使吸附在催化剂表面上的分子在一定温度下脱附出来,随着温度升高而脱附速度增大,经过一个最高值后而脱附完毕。对脱附出来的气体,可以用热导检测器检测出浓度随温度变化的关系,达到TPD曲线。脱附出来的碱性气体用酸吸收,通过滴定的办法可以求得消耗的酸量,从而得到催化剂的总酸量

H2-O2滴定:H2吸附饱和后用O2滴定或O2吸附饱和后用H2滴定

催化加氢总结

催化加氢学习知识总结 一、概述 催化加氢是石油馏分在氢气的存在下催化加工过程的通称。 ?炼油厂的加氢过程主要有两大类: ◆加氢处理(加氢精制) ◆加氢裂化 ?加氢精制/ 加氢处理 ◆产品精制 ◆原料预处理 ◆润滑油加氢 ◆临氢降凝 ?加氢裂化 ◆馏分油加氢裂化 ◆重(渣)油加氢裂化 ?根据其主要目的或精制深度的不同有: ◆加氢脱硫(HDS) ◆加氢脱氮(HDN) ◆加氢脱金属(HDM) 加氢精制原理流程图 1-加热炉;2-反应器;3-分离器; 4-稳定塔;5-循环压缩机 ◆加氢裂化:在较高的反应压力下,较重的原料在氢压及催化剂存在下进行裂解和加 氢反应,使之成为较轻的燃料或制取乙烯的原料。可分为: ●馏分油加氢裂化 ●渣油加氢裂化 加氢精制与加氢裂化的不同点:在于其反应条件比较缓和,因而原料中的平均分子量和分子的碳骨架结构变化很小。 二、催化加氢的意义

1、具有绿色化的化学反应,原子经济性。 催化加氢一般生成产物和水,不会生成其它副产物(副反应除外),具有很好的原子经济性。绿色化学是当今科研和生产的世界潮流,我国已在重大科研项目研究的立项上向这个方向倾斜。 2、产品收率高、质量好 普通的加氢反应副反应很少,因此产品的质量很高。 3、反应条件温和; 4、设备通用性 三、国内外几家主要公司的馏分油加氢裂化催化剂 四、加氢过程的主要影响因素 1 反应压力 反应压力的影响往往是通过氢分压来体现的,系统的氢分压取决于操作压力、氢油比、循环氢纯度和原料的汽化率等 ①汽油加氢精制 ?氢分压在2.5MPa~3.5PMa后,汽油加氢精制反应的深度不受热力学控制,而是取 决于反应速度和反应时间。 ?在气相条件下进行,提高反应压力使汽油的反应时间延长,压力对它的反应速度影 响很小,因此加氢精制深度提高。 ?如果压力不变,通过氢油比来提高氢分压,则精制深度下降。 ②柴油加氢精制 ?在精制条件下,可以是气相也可是气液混相。 ?处于气相时,提高反应压力使汽油的反应时间延长,因此加氢精制深度提高。 ?但在有液相存在时,提高压力将会使精制效果变差。氢通过液膜向催化剂表面扩散

催化原理习题

《催化原理》习题(一) 第一章 一、填空题 a)本世纪初,合成NH3 ,HNO3 ,H2SO4催化剂的研制成功为近代无 机化学工业的发展奠定了基础。催化裂化,催化加氢裂化,催化 重整催化剂的研制成功促进了石油化工的发展。 b)随着科学的进步,所研制的催化剂活性的提高和寿命的延长,为化工 工艺上降低反应温度、压力,缩短流程,简化反应装置提供了有 力的条件。 四.回答题 1.简单叙述催化理论的发展过程。 答:从一开始,催化剂的应用就走在其理论的前面。 1925年,Taylor的活性中心学说为现代催化理论的奠定了基础。 在以后的20多年中,以均相反应为基础,形成了中间化合物理论。 50年代,以固体能带模型为弎,又形成了催化电子理论。 60年以后,以均相配位催化为研究对象,又形成表面分子模型理论。 由此,催化理论逐渐发展起来。 2.哪几种反应可以在没有催化剂的情况下进行,在此基础上分析催化作 用的本质是什么。 答:(1)下列反应可在没有催化剂时迅速进行: a)纯粹离子间的反应 b)与自由基有关的反应 c)极性大或配们性强的物质间的反应 d)提供充分能量的高温反应 (2)在含有稳定化合物的体系中加入第三物质(催化剂),在它的作用下,反应物的某些原子会发生离子化,自由基化或配位化,从而导致 反应历程的变化,使反应较容易进行。这就是催化剂催化作用的本质。第二章 一.概念题(催化剂的) 选择性,催化剂失活,可逆中毒,催化剂机械强度 答:催化剂的选择性:是衡量催化剂加速某一反应的能力。 催化剂失活:催化剂在使用过程中,其结构和组成等逐渐遭到破坏,导致催化剂活性和选择性下降的现象,称为催化剂失活。 可逆中毒:指毒物在活性中心上的吸附或化合较弱,可用简单方法使催化剂的活性恢复。 催化剂机械强度:指固体催化剂颗粒抵抗摩擦、冲击、重力的作用,以及温度、相变作用的能力。 二.填空题: a) 按照反应机理中反应物被活化的方式催化反应可分为: 氧化还原催化反 应,酸碱催化反应,配位催化反应。 b)结构性助剂可改变活性组分的物理性质,而调变形助剂可改变活性组 分的化学性质。

催化原理

一、催化剂的定义与催化作用的特征 1.定义:凡能加速化学反应趋向平衡,而在反应前后其化学组成和数量不发生变化的物质。2.特征:①加快反应速率;②反应前后催化剂不发生化学变化(催化剂的化学组成--不变化物理状态---变化(晶体、颗粒、孔道、分散))③不改变化学平衡④同时催化正、逆反应。⑤对化学反应有定向选择性。 二、催化剂的评价指标 工业催化剂的四个基本指标:选择性、稳定性、活性、成本。 对工业催化剂的性能要求:活性、选择性、生产能力、稳定性、寿命、机械强度、导热性能、形貌和粒度、再生性。 1.活性催化剂使原料转化的速率:a=-(1/w)d(nA)/dt 2.生产能力--时空收率:单位体积(或单位质量)催化剂在单位时间内所生产的目的产物量Y v,t=n p/v.t or Y W,t=n p/w.t 3.选择性:目的产物在总产物中的比例S=Δn A→P/Δn A=(p/a).(n P/Δn A) =r P/Σr i 4.稳定性:指催化剂的活性随时间变化 5.寿命:是指催化剂从运行至不适合继续使用所经历的时间 三、固体催化剂催化剂的组成部分 主催化剂---活性组份:起催化作用的根本性物质,即催化剂的活性组分,如合成氨催化剂中的Fe。其作用是:化学活性,参与中间反应。 共催化剂:和主催化剂同时起作用的组分,如脱氢催化剂Cr2O3-Al2O3中的Al2O3。甲醇氧化的Mo-Fe催化剂。 助催化剂:它本身对某一反应无活性,但加入催化剂后(一般小于催化剂总量10%)能使催化剂的活性或选择性或稳定性增加。加助催化剂的目的:助活性组份或助载体。 载体:提高活性组份分散度,对活性分支多作用,满足工业反应器操作要求,满足传热传质要求。 四、固体催化剂的层次结构 初级粒子:内部具有紧密结构的原始粒子; 次级粒子:初级粒子以较弱的附着力聚集而成-----造成固体催化剂的细孔; 催化剂颗粒:次级粒子聚集而成-----造成固体催化剂的粗孔; 多孔催化剂的效率因子:η=K多孔/K消除内扩散=内表面利用率<1 五、催化剂的孔内扩散模型 物理吸附:分子靠范德华力吸附,类似于凝聚,分子结构变化不大,不发生电子转移与化学键破坏。 努森扩散(微孔扩散):当气体浓度很低或催化剂孔径很小时,分子与孔壁的碰撞远比分子间的碰撞频繁,扩散阻力主要来自分子与孔壁的碰撞。散系数D K=9700R(T/M)0.5 式中:R是孔半径,cm; T是温度,K;M是吸附质相对分子量。 体相扩散(容积扩散):固体孔径足够大,扩散阻力与孔道无关,扩散阻力是由于分子间的碰撞,又称分子扩散。体相扩散系数D K=νγθ/(3τ)式中ν、γ 分别是气体分子的平均速率和平均自由程;θ 固体孔隙率;τ 孔道弯曲因子,一般在2~7。 过渡区扩散:介于Knudsen扩散与体相扩散间的过渡区。分子间的碰撞及分之与孔道的碰撞都不可忽略 构型扩散:催化剂孔径尺寸与反应物分子大小接近,处于同一数量级时,分子大小发生微小变化就会引起扩散系数发生很大变化。例如:分子筛择形催化 六、催化过程的分类 均相催化:反应物和催化剂处于同一相

催化原理第三次作业

《催化原理》习题(三) 第五章 一.概念题 螯合效应:配合物因形成螯合环而稳定性明显增加的现象。 π酸配合物:这类配合物的特点是配体除了具有孤对电子外,还有空的低能 σ-配合物。这种由配体级的d轨道或π*轨道统称空π-轨道,与中心原子形成π 中处于低能级的空π轨道接受中心原子提供的电子的配合物称为π酸配合物。 硬酸:正电荷高,体积小,可极化性低,即对外层电子约束力大,且具有lewis酸性的金属一般称为硬酸。 反式影响:指配合物中的配体对处于反式位置上的配体成键能力的影响。 配体的空间效应:由于配体的体积不同,而使反应物按一定的方向配位,从而达到有选择地生成产物的目的效应。 二.填空题: 1. 配体对催化反应作用的影响主要有反式影响,反式效应,螯合效应,大环效应,配体的空间效应。 3.根据有机金属反应中价电子数NVE,形式氧化态(OS),以及配位数(N)等的变化,把配位反应可分成配体置放基元反应,Lewis酸离解基元反应,Lewis 碱离解基元反应,还原消除基元反应,插入基元反应,氧化偶联基元反应。三.简答题 1.写出插入反应的两种过渡态机理。 答:一个配体嵌入另一个配体和中心离子之间叫插入反应。 2.根据硬软酸碱规则,判断下列配合物稳定性大小的顺序? [TiF6]2-,[TiCl6]2-,[TiBr6]2 答:Ti为第一类金属,属于硬酸类。F-、Cl-、Br-逐渐由硬变软。考虑酸碱的硬度,根据硬软酸碱规划:软亲软,硬亲硬,边界酸碱不分亲疏。可以得出上述配合物稳定性排序为: [TiF6]2->[TiCl6]2->[TiBr6]2

3.计算[Ni(NH3)6]2+的价电子数是多少,是否符合18电子规则,为什么它可稳定存在? 答:Ni是第28号元素,核外电子排布是3d84s2,每个配体NH3提供2个电子,价电子数为20。不符合18电子规则。配体NH3与金属Ni形成分子轨道,即成6个成键轨道,然后再充满3个非键轨道,最后为Eg*轨道,T2g=6,Eg*=2,稳定化能最大,因此它可稳定存在。 四.回答题 1. 指出每步正、逆均相基元反应的类型以及价电子数(NVE)、形式氧化态(OS)、配位数(N)的变化数。 Rh Cl PR3 PR3 R3P +H2 (1) -PR3 PR3 CH2=CH2 (2) (3) (4) (5) Rh Cl PR3 PR3 R3P H H Rh Cl PR3 R3P H H Rh Cl PR3 R3P H H CH2=CH2 Rh Cl PR3 R3P C2H5 H Rh Cl PR3 R3P C2H5 H (6)-CH3CH3 答:第(1)步:正反应为氧化加成反应,价电子数为16,形式氧化态为2,配位数由4变为6。 逆反应为还原消除反应,价电子数为18,形式氧化态为-2,配位数由6变为4。 第(2)步:正反应为Lewis碱离解反应,价电子数为18,形式氧化态为0,配位数由6变为5。 逆反应为Lewis碱缔合反应,价电子数为16,形式氧化态为0,配位数由5变为6。 第(3)步:正反应为配体置放反应,价电子数为16,形式氧化态为0,配位数由5变为6。 逆反应为配体置放反应,价电子数为18,形式氧化态为0,配位数由6变为

催化作用原理(名词解释+填空)

【名词解释】 1、可持续发展:既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展称为可 持续发展。 2、催化裂化:是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等 过程。 3、加氢裂化:在较高的压力和温度下,氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化 反应,转化为轻质油(汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料)的加工过程。 4、催化重整:是在催化剂作用下从石油轻馏分生产高辛烷值汽油组分或芳香烃的工艺过程。 5、加氢精制:是指在催化剂和氢气存在下,石油馏分中含硫、氮、氧的非烃组分发生脱除硫、 氮、氧的反应,含金属有机化合物发生氢解反应,同时,烯烃发生加氢饱和反应。 6、温室效应:由于大气层中的某些气体对太阳辐射的红外线吸收而导致大气层温度升高,地球 变暖的现象。 7、催化剂:是一种能够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:指催化剂对化学反应所产生的效应。 8、活化:通过还原或硫化使催化剂活性组份由金属氧化物变为金属态或硫化态的过程。 9、化学吸附是反应物分子活化的关键一步,反应物分子与催化活性表面相互作用产生新的化学 物种——反应活性物种。 10、吸附现象:当气体与清洁的固体表面接触时,在固体表面上气体的浓度高于气相的现象。 吸附质:被吸附的气体。 吸附剂:吸附气体的固体。 吸附态:吸附质在固体表面上吸附后存在的状态。 吸附中心或吸附位:通常吸附是发生在固体表面的局部位置,这样的位置。 吸附中心与吸附态共同构成表面吸附络合物。 吸附平衡:当吸附过程进行的速率与脱附过程进行的速率相等时,表面上气体的浓度维持不变的状态。 11、积分吸附热 在一定温度下,当吸附达到平衡时,平均吸附1mol气体所放出的热量称为积分吸附热q积。 微分吸附热 催化剂表面吸附的气体从n mol 增加到 (n+d n) mol时,平均吸附每摩尔气体所放出的热量。 12、化学吸附态一般是指吸附物种在固体表面进行化学吸附时的化学状态、电子结构和几何构 型。 13、凡是能给出质子的物质称为酸(B酸) 所谓酸(L酸),乃是电子对的受体,如BF3 固体酸:能给出质子或者接受电子对的固体称为固体酸。 14、相容性: 发生催化反应时,催化剂与反应物要相互作用。除表面外,不深入到体内,此即相容性。 15、d带空穴: 金属镍原子的d带中某些能级未被充满,称为“d带空穴”。 16、溢流现象是指固体催化剂表面的活性中心(原有的活性中心)经吸附产生出一种离子或者自 由基的活性物种,它们迁移到别的活性中心处(次级活性中心)的现象。 17、结构敏感反应:反应速率对金属表面的微细结构变化敏感的反应。 结构不敏感反应:反应速率不受表面微细结构变化的影响。 18、沸石:自然界存在的结晶型硅铝酸盐(由于晶体中含有大量结晶水,加热汽化,产生类似

催化原理总结

催化原理总结 《催化作用基础》总结,2010级,第一章绪论,催化剂的重要性质:活性:转化率选择性:分数选择性,相对选择性,工业选择性,产率寿命:寿命曲线(成熟,稳定,衰老)价格:选择催化剂应考虑的因素:选择性,寿命,活性,价格固体催化剂的一般组成:载体,主催化剂(活性组份),助催化剂(载体的:提高稳定性,抑制副反应,提供双功能;活性组份的:促进活性结构的形成,调变活性组份的电子云密度)载体的作用:1)分散活性组分;2)稳定化作用(抑制活性组份的烧结);3)助催化作用(如,提供酸性,对金属组分的调节作用);4)支撑作用;5)传热与稀释作用负载型催化剂的组成:载体、活性组分、助剂,催化剂的分类1.按催化反应体系物相的均一性分类:均相,非均相(多相),酶催化2.按催化剂的作用机理分类:1)氧化还原:加氢、脱氢、氧化、脱硫等2)酸碱催化:水合、脱水、裂化、烷基化、异构化、歧化、聚合等3)配位催化:烯烃氧化、烯烃氢甲酰化、烯烃聚合、烯烃加氢、烯烃加成、甲醇羰基化、烷烃氧化、酯交换等3.按催化反应类型分类1)加氢2)脱氢3)部分氧化4)完全氧化5)水煤气变换6)合成气7)酸催化的裂化、歧化、异构化、烷基化、聚合、水合、脱水等反应8)氧氯化反应9)羰基化10)聚合,第一章绪论,4.按催化剂分类1)酸、碱催化剂均相酸、碱催化剂多相酸、碱催化剂(固体酸、碱催化剂)2)金属催化剂3)半

第一,络合催化剂)4导体催化剂过渡金属氧化物过渡金属硫化物.章绪论,第二章吸附作用与多相催化,多相催化的反应步骤与扩散 固体表面分子在固体表面的吸附金属表面上的化学吸附氧化物 表面上的化学吸附吸附等温线,1.多相催化反应步骤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,第二章吸附作用与多相催化,扩散扩 散方式:常规:孔径≥100nm努森:孔径≤100nm构型:孔径<1.5nm 扩散系数:,第二章吸附作用与多相催化,2.吸附物理吸附:分子 间力,吸附力弱,吸附热小(8~20kJ/mol),可逆吸附,无选择性,可发生多层吸附化学吸附:化学键力,吸附力强,吸附热大(40~800kJ/mol),般不可逆,有选择性,单分子层吸附类似化 学反应,遵循化学热力学和动力学规律,第二章吸附作用与多相 催化,3.固体表面结晶、无定形物质、配位多面体1)晶体表面的晶面暴露晶面的影响因素:影响不同晶面暴露比例的因素:热力学动力学稳定的晶面特点:(1)单位面积上未满足的键的数目小;(2)电中性。 ,第二章吸附作用与多相催化,晶体的缺陷分类:点,线,面,立体晶体表面的缺陷与催化作用原子水平的固体表面是不均匀 的表面具有高浓度的位错和缺陷:,第二章吸附作用与多相催化, 分子在固体表面的吸附吸附过程的推动力:固体表面自由能的降

催化原理--期末复习题

催化原理期末复习题 一、给出下面概念和术语的定义 1、催化剂的活性; 2、Bronsted酸、Bronsted碱; 3、清洁能源; 4、原子经济; 5、金属分散度; 6、载体; 7、结构不敏感反应; 8、化学吸附; 9、清洁化工技术;10、后过渡金属聚合催化剂;11、晶面;12、择形催化;13、催化剂的骨架密度;14、催化剂的比孔容;15、努森(Knudsen)扩散;16、晶胞;17、催化剂的化学稳定性; 18、催化剂;19、催化剂的稳定性; 20、吸附等温式(吸附平衡式、等温吸附方程); 二、单项与多项选择题 1、下列多相催化反应步骤中()是化学步骤。 A.吸附氢解反应增强;B.脱附;C.内扩散;D.表面反应 2、下面()化合物为Lewis酸碱化合物。 A.MgO;B.NaOH;C.NH3;D.KOH 3、()不是多相催化反应步骤中的物理步骤。 A.反应物内扩散;B.产物外扩散;C.反应物吸附;D.产物内扩散 4、下面()物质含有固体酸中心。 A.分子筛;B.高岭土;C.烧碱;D.阴离子交换树脂 5、分子筛的空间结构基本单位有()。 A.八面体;B.四面体;C.六面体;D.环 6、催化剂的要素是()。 A.物质;B.没有消耗;C.能量;D.自由能小于零的反应 7、下面()物质不含固体酸中心。

A.阳离子交换树脂;B.活性白土;C.硅酸铝;D.(NH4)2CO3 8、金属、载体间的强相互作用可导致()。 A.H2吸附下降;B.氧化反应速率下降; C.CO吸附下降;D.加氢反应速率下降 9、下面()可作为活性的表示方法。 A.转化率;B.选择性;C.反应温度;D.时空产率 10、晶体中存在下列()因素将导致晶体不是理想晶体。 A.点缺陷;B.缝隙原子;C.面缺陷;D.线缺陷 11、下列物质有可能作为催化剂的是() A.高岭土;B.岩石;C.木炭;D.不锈钢 12、下列多相催化反应步骤中()是物理步骤。 A.吸附;B.脱附;C.内扩散;D.表面反应 13、()是Langmuir吸附模型的条件。 A.单层,定位;B.表面理想;C.吸附质间无作用;D.达到平衡14、催化剂的作用是()。 A.改变反应温度;B.改变反应压力; C.改变物质的组成;D.改变反应的途径 15、金属原子产生化学吸附的必要条件是()。 A.有未配对的d电子;B.表面理想; C.有未占用的d空轨道;D.有未配对的s电子 16、下面()化合物为Bronsted酸碱化合物。 A.HF;B.NaOH;C.NH3;D.MgO 17、影响固体酸催化剂催化性能的酸性质因素有()。 A.温度;B.酸类型;C.压力;D.酸量 18、Miller指数的标记是()。 A.{abc};B.[abc];C.{a,b,c};D.(abc)

催化作用原理总复习答案

催化作用原理总复习答案 催化作用原理基础一、单项选择题在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案,并将其字母标号填入题干的括号内。 1. 沉淀法制备催化剂过程中,晶粒的生长速度正比于( c ) A. 饱和度C* B. 沉淀物浓度C C. (C-C) 值 D. 溶剂量 2. 浸渍法制备催化剂时,等量浸渍是指( d ) A. 溶液的量与活性组分的量相等 B. 载体的量与活性组分的量相等 C. 溶液的量与载体的重量相等 D. 溶液的体积等于载体的空体积 3. 分子筛催化剂的基础结构是指( b ) A. 硅原子 B. 硅氧四面体或铝氧四面体 C. 铝原子 D. 笼状结构 4. 汽车尾气转化器中催化剂的载体是( d ) A. 贵金属Pt B. 贵金属Rh C. 金属Pd D. 多孔

陶瓷或合金 5. 内扩散是指( c ) A. 反应物在反应器内的流动 B. 反应物在反应器外管道内的流动 C. 反应物分子在催化剂孔道内的传质 D. 反应物分子在催化剂孔道外的传质 6. 硅铝分子筛中硅是以什么形式存在的( b ) A. 零价硅原子的形式B. 硅氧四面体形式 C. 六配位的硅离子的形式 D. 硅-铝化学键的形式 7. 负载型催化剂制备过程中采用的分离出过多的浸渍液,并快速干燥,是为了( c ) A. 活性组分在孔道内均匀B. 活性组分在孔道外均匀 C. 活性组分分布在孔口和外表面 D. 活性组分在外表面均匀 8. 催化剂的载体决定催化剂的( c ) A. 支撑物B. 活性组分 C. 孔结构 D. 包装水平 9. 产品收率不但取决于反应物的转化率,还取决于产物的( b ) A. 催化剂制备程度中载体用的量 B. 选择性 C. 已转化的反应物质的多少 D. 反应物进料的量的多少

催化原理习题 (2)

河南理工大学催化原理复习重点 第2章催化剂与催化作用 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。 什么是催化作用? 催化作用是指催化剂对化学反应所产生的效应。 催化作用的特征有哪些? 1、催化剂只能加速热力学上可以进行的反应 2、催化剂只能加速化学反应趋于平衡,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、催化剂的使用寿命是有限的 2.工业生产中可逆反应为什么往往选择不同的催化剂? 第一,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。 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。 3.催化剂是如何加快化学反应速度的? 催化剂通过改变化学反映历程,从而实现低活化能的化学反应途径进而加快了反应速度。 4.催化剂的活性、选择性的含义是什么? 活性是指催化剂对反应进程影响的程度,具体是指反应速率增加的程度,催化剂的活性是判断其性能好坏的重要标志。 当反应物在一定的反应条件下可以按照热力学上几个可能的方向进行反应时,使用特定的催化剂就可以对其中一个方向产生强烈的加速作用。这种专门对某一化学反应起加速作用的能力称为催化剂的选择性。 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? 催化剂在长期受热和化学作用下,会经受一些不可逆的物理的和化学的变化,如晶相变化,晶粒分散程度的变化,易挥发组分的流失,易熔物的熔融等导致活性下降至失活。 (1)催化剂热稳定性的影响(催化剂在一定温度下,特别是高温下发生熔融和烧结,固相间的化学反应、相变、相分离等导致催化剂活性下降甚至失活。)(2)催化剂化学稳定性的影响(在实际反应条件下,催化剂活性组分可能发生流失、或活性组分的结构发生变化从而导致活性下降和失活。) (3)催化剂中毒或被污染(催化剂发生结焦积炭污染或中毒。) (4)催化剂力学性能的影响(催化剂发生破碎、磨损,造成催化剂床层压力降增大、传质差等,影响了最终效果。) 4.催化反应的活化能是否与非催化反应的相同?为什么? 不相同,催化剂反应改变了化学反应需的活化能 6.均相催化有什么特点? (1)反应条件温和,有利于节能。 (2)反应性能单一,具有特定的选择性。 (3)作用机理研究清楚明晰,催化剂的活性和选择性易于精心调配和设计。(4)催化剂的稳定性差,且不易与产物分离。

工业催化原理复习题

工业催化原理2012-2013-2 一、名词解释 1.积炭发动机长时间工作时机油、灰尘、杂物等留下的油泥。汽缸内的油泥一般称为“积炭”。 2.吸附等温线吸附等温曲线是指在一定温度下溶质分子在两相界面上进行的吸附过程达到平衡时它们在两相中浓度之间的关系曲线。 3.比孔容 4.固体超强酸100%硫酸的酸强度用Hammett酸强度函数表示时,其酸强度为H。=-11.9,我们把酸强度H。<-11.9的固体酸称为固体超强酸。 5.构型扩散 二、填空题 1.根据催化体系催化反应可分为和。 2.催化剂的密度有、和。 3.金属化学键的理论方法有、和。 4. 半导体的导电性介于道题和绝缘体之间,导体分为、 和。 5.根据反映程度氧化反应可分为和。 6.催化剂的活性变化可分为诱导期或成熟期、和 三个阶段。 7.P型半导体中含有易于接受电子的杂质,这种杂质称为。 8.助催化剂根据其所起作用不同分为和。 9.杂多酸之所以具有高活性,是因为极性分子进入其体相内形 成。 10.催化剂的孔体积与整个颗粒体积的比称为。 三、选择题 1.晶体内部具有之字形孔道的分子筛时() A ZSM-5 B 丝光沸石 C 八面沸石 D NaA 2.碱催化剂的毒物是() A H2SO4 B N2 C NaOH D NH4+ 3.半导体的禁带能量为() A 0eV B 0.2-3eV C <3eV D >5eV 4.氧的吸附态最活泼的是() A O2BO C O D O 5.大部分催化剂属于多孔物质,其中大孔是指的孔。 A <1nm B1-25nm C 25-50nm D >50nm 6.催化剂的制备方法属于湿法制备的是() A 热熔法 B 凝胶法 C 喷涂法 D 混碾法 7.比表面积为18m2/g的硅藻土属于载体。 A 有孔高表面 B 有孔低表面 C 无孔高表面 D 无孔低表面 8.在各种金属催化剂上的化学吸附最弱 A O2 B CO C C2H2 D N2 9.结构敏感性反应是涉及等键的断裂和生成的反应。 A C-C B O-H C C-H D H-H

催化原理_基本概念和常用术语

基本概念和常用术语 1.活性:指物质的催化作用的能力,是催化剂的重要性质之一。 选择性:指所消耗的原料中转化成目的产物的分率。用来描述催化剂上两个以上相互竞争反应的相对速率(催化剂的重要性质之一,指在能发生多种反应的反应系统中,同一催化剂促进不同反应的程度的比较。) 比活性:比活性(单位表面反应速率),取决于催化剂的组成与结构 分散度:指催化剂表面上暴露出的活性组分的原子数占该组分在催化剂中原子总数的比例,即D=ns(A)/nt(A)。 TOF:单位时间内每摩尔催化剂(或者活性中心)上转化的反应底物的量。 2.空速:指单位时间内通过单位质量(或体积)催化剂的反应物的质量(或体积)WHSV:每小时进料的重量(液体或气体))/催化剂的装填重量 空时收率:以“空时”作为时间的基准来计量所获得产物的收率。对于大多数反应器,物料在反应器中的停留时间或反应时间是很难确定的。在工程上经常采用空间速率的倒数来表示反应时间,称为“空时”。空时收率大,表示过程和反应器有较高的效率。 3.化学吸附:过电子转移或电子对共用形成化学键或生成表面配位化合物等方式产生的吸附。 表面覆盖率:指单层吸附时,单位面积表面已吸附分子数与单位面积表面按二维密堆积所覆盖的最大吸附分子数之比。 朗格缪尔(Langmuir)吸附: 1916年,朗格缪尔从动力学的观点出发,提出了固体对气体的吸附理论,称为单分子层吸附理论,该理论的基本假设如下: (1)固体表面对气体的吸附是单分子层的; (2)固体表面是均匀的,表面上所有部位的吸附能力相同; (3)被吸附的气体分子间无相互作用力,吸附或脱附的难易与邻近有无吸附分子无关; (4)吸附平衡是动态平衡,达到吸附平衡时,吸附和脱附过程速率相同。 定位吸附:被吸附物从一个吸附中心向另一吸附中心转移需克服能垒。当吸附物不具有此能垒能量时不能向另一吸附中心转移,即为定位吸附。 非定位吸附:若固体表面上不同区域能量波动很小,没有吸附中心,被吸附物在表面上的转移不需克服能垒,即为非定位吸附。 积分吸附热:指达到吸附平衡时,被气体吸附质覆盖的那部分吸附剂表面所产生的平均吸附热。它表示在吸附过程中,较长期间内热量变化的平均值。积分吸附热随吸附质浓度的大小而变化,一般用于区分物理吸附和化学吸附的吸附热。 4.速率控制步骤:速率控制步骤,是一个化学词汇,用以表达在化学反应中,反

中国石油大学(北京)催化原理第一阶段在线作业100分解读

中国石油大学(北京)催化原理第一阶段在线作业100分解读 视窗×loading... 第一阶段在线作业单选题(共12道题) 展开收起 1. Miller 指数的标记是? ? ? ? ? A、{abc}B、[abc]C、{a,b,c}D、(abc)E、\ 我的答案:D 此题得分:分 2. 简单立方结构的填充分数? ? ? ? A、B、C、 D、我的答案:A 此题得分:分 3. 晶体Al2O3有种晶型? ? ? ? ? A、4B、5 C、6 D、7 E、8 我的答案: D 此题得分:分 4. 催化科学研究的内容之一是? ? ? ? A、反应温度的影响B、活性中心的形成C、催化剂的制备D、反应时间的影响我的答案:B 此题得分:分5. 下列物质有可能作为催化剂的

是? ? ? ? ? A、高岭土B、岩石C、木炭D、不锈钢E、空气我的答案:A 此题得分:分 6. 催化剂有种形态? ? ? ? ? A、1 B、4 C、2 D、5 E、 3 我的答案:E 此题得分:分 7. 催化剂的作用是? ? ? ? A、改变反应温度 B、改变反应压力 C、改变物质的组成 D、改变反应的途径我的答案:D 此题得分:分8. 结构性助催化剂改变活性组分的? ? ? ?A、电子结构B、熔点C、颗粒大小D、沸点我的答案:C 此题得分:分9. 工业催化剂应具备方面的基本要求? ? ? ? ? A、2B、5 C、4D、1 E、6 我的答案:C 此题得分:分10. 影响催化剂稳定性的因素有种? ? ? ? ? A、1 B、3 C、2 D、6种以上 E、5 我的答案:D 此题得分:分11. 可作为均相催化

催化作用原理第二章

1、多相催化反应是在物相不同的反应物和催化剂的两相界面上进行的。 2、多相催化的反应步骤:反应物A由气相主体扩散到颗粒外表面(反应物外扩散)、反应物A由外表面向孔内扩散,到达活性中心(反应物内扩散)、A的吸附、A在吸附活性中心反应生成B、B的脱附、产物B由内表面扩散到外表面(产物内扩散)、产物B由颗粒外表面扩散到气相主体(产物外扩散)。其中,3/4/5过程属于表面反应,反应物和产物的内外扩散属于物理过程,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。(七步) 3、多相催化的反应步骤:反应物分子从催化剂周围的介质向催化剂表面以及孔内扩散、反应物分子在催化剂表面和孔内活性中心上吸附、被吸附的反应物分子与催化剂表面以及孔内的活性中心相互作用进行化学反应、反应产物从催化剂表面和孔内活性中心上脱附、反应产物离开催化剂表面以及孔内向催化剂周围的介质扩散,1/5是反应物和产物的扩散过程,属于传质过程,2/3/4属于表面进行的化学过程,也叫化学动力学过程。(五步) 4、多相催化反应中的物理过程:内外扩散过程,为充分发挥催化作用,要尽量消除扩散过程的影响。 5、消除内外扩散阻力的方法:提高空速(外扩散);减小催化剂颗粒尺寸、增大催化剂孔隙直径(内扩散); 6、反应物分子在催化剂表面的吸附:分为物理吸附和化学吸附。物理吸附是由表面质点和吸附分子之间的分子力而引起的。具体是由永久偶极、诱导偶极、色散力等三种范德华引力引起的。化学吸附是由催化剂表面质点与吸附分子间的化学作用力而引起的,是由化学键力引起的。 7、物理吸附与化学吸附区别: 1)物理吸附:吸附力是范德华力、吸附层是单层或多层、选择性是无、热效应是较小、吸附速率是较快。 2)化学吸附:吸附力是化学键力、吸附层是单层、选择性是有、热效应是较大、吸附速率是较慢。 8、如何鉴别物理吸附和化学吸附? 答:物理吸附只能使原吸附分子的特征吸收带产生位移变化和强度变化,若出现了新的特征吸收带或光电子能谱发生明显变化,就表示发生了化学吸附。 9、多相催化反应的控制步骤: 1)扩散控制:当催化反应为扩散控制时,催化剂的活性无法充分显示出来,此时需要改善催化剂的颗粒大小和微孔构造,才能提高催化效率; 2)化学反应控制:催化反应若为动力学控制时,从改善催化剂组成和微观结构入手,可以有效地提高催化效率,特别是反应温度和压力对催化反应的影响比对扩散过程的影响要大。 10、化学吸附态:一般是指分子或原子在固体表面进行化学吸附时的化学状态、电子结构等。 11、化学吸附种类:吸附粒子状态是解离与非解离;吸附中心状态:单点与多点; 12、吸附作用基本概念: 1)当气体与固体接触时,固体表面上气体的浓度大于气相浓度,这种现象称之为吸附现象;2)被吸附的气体称之为吸附质; 3)吸附气体的固体称之为吸附剂; 4)吸附质在固体表面上吸附后存在的状态称之为吸附态; 5)通常吸附是发生在固体表面的局部位置,这类位置称之为吸附中心或吸附位; 6)吸附中心与吸附态共同构成表面吸附络合物; 7)吸附质浓度在吸附剂上增加的过程,称之为吸附过程; 8)吸附质浓度在吸附剂上减少的过程,称之为脱附过程;

催化原理--期末复习题

中国石油大学(北京)远程教育学院 催化原理期末复习题 一、给出下面概念和术语的定义 1、催化剂的活性; 2、Bronsted酸、Bronsted碱; 3、清洁能源; 4、原子经济; 5、金属分散度; 6、载体; 7、结构不敏感反应; 8、化学吸附; 9、清洁化工技术;10、后过渡金属聚合催化剂;11、晶面;12、择形催化;13、催化剂的骨架密度;14、催化剂的比孔容;15、努森(Knudsen)扩散;16、晶胞;17、催化剂的化学稳定性; 18、催化剂;19、催化剂的稳定性; 20、吸附等温式(吸附平衡式、等温吸附方程); 二、单项与多项选择题 1、下列多相催化反应步骤中()是化学步骤。 A.吸附氢解反应增强;B.脱附;C.内扩散;D.表面反应 2、下面()化合物为Lewis酸碱化合物。 A.MgO;B.NaOH;C.NH3;D.KOH 3、()不是多相催化反应步骤中的物理步骤。 A.反应物内扩散;B.产物外扩散;C.反应物吸附;D.产物内扩散 4、下面()物质含有固体酸中心。 A.分子筛;B.高岭土;C.烧碱;D.阴离子交换树脂 5、分子筛的空间结构基本单位有()。 A.八面体;B.四面体;C.六面体;D.环 6、催化剂的要素是()。 A.物质;B.没有消耗;C.能量;D.自由能小于零的反应 7、下面()物质不含固体酸中心。

A.阳离子交换树脂;B.活性白土;C.硅酸铝;D.(NH4)2CO3 8、金属、载体间的强相互作用可导致()。 A.H2吸附下降;B.氧化反应速率下降; C.CO吸附下降;D.加氢反应速率下降 9、下面()可作为活性的表示方法。 A.转化率;B.选择性;C.反应温度;D.时空产率 10、晶体中存在下列()因素将导致晶体不是理想晶体。 A.点缺陷;B.缝隙原子;C.面缺陷;D.线缺陷 11、下列物质有可能作为催化剂的是() A.高岭土;B.岩石;C.木炭;D.不锈钢 12、下列多相催化反应步骤中()是物理步骤。 A.吸附;B.脱附;C.内扩散;D.表面反应 13、()是Langmuir吸附模型的条件。 A.单层,定位;B.表面理想;C.吸附质间无作用;D.达到平衡14、催化剂的作用是()。 A.改变反应温度;B.改变反应压力; C.改变物质的组成;D.改变反应的途径 15、金属原子产生化学吸附的必要条件是()。 A.有未配对的d电子;B.表面理想; C.有未占用的d空轨道;D.有未配对的s电子 16、下面()化合物为Bronsted酸碱化合物。 A.HF;B.NaOH;C.NH3;D.MgO 17、影响固体酸催化剂催化性能的酸性质因素有()。 A.温度;B.酸类型;C.压力;D.酸量 18、Miller指数的标记是()。 A.{abc};B.[abc];C.{a,b,c};D.(abc)

催化原理复习题-2018.

催化作用原理 第二章 催化作用的化学基础 1、催化剂的性能指标 活性: 衡量催化剂效能大小、表示催化剂加快化学反应速率程度的一种度量。 选择性 催化剂的活性可用以下三种方法来表示: (1)反应速率 反应速率用来表示反应的快慢。当用反应速率比较催化剂的活性时,应保证反应时的温度压力和原料的配比等均相同,此时反应速率越快表示催化剂的活性越好。 (2)转化率 转化掉的反应物的量占反应物总量的百分数。是常用的比较催化剂活性的参量。 工厂常用产率来表示催化剂的优劣:

在用转化率比较活性时,要求反应温度、压力、原料气浓度和停留时间都相同。此时,转化率越高,催化剂的活性越大。 (3)活化能 一般说,一个反应在某催化剂上进行时活化能低,则表示该催化剂的活性高,反之亦然。通常都是用总包反应的表观活化能作比较 2.固体催化剂的组成 四部分:主催化剂,共催化剂,助催化剂(助剂),载体 A:主催化剂(主活性组分): 在催化剂中产生活性的组分。 B:共催化剂:即和主催化剂同时起作用的组分。 C:助催化剂:(助剂,促进剂)本身无活性或活性较小,加入少量后,可大大提高催化剂的活性、选择性、寿命、稳定性等性能的物质。它又可以区分为:(1)结构性助剂:改变活性组分的物理性能。 (2)调变性(电子性)助剂:改变活性组分的电子结构(化学性能)来提高活性组分的活性和选择性等的物质。 K2O:使V2O5能级发生变化,改变了它的电子结构性能,提高了活性—调变性。(3)晶格缺陷型助剂:使活性相原子排列无序化,从而使活性物质微晶间形成更多的晶格缺陷,产生了新的活性中心,使活性提高的物质。 (4)扩散型助剂:加入硝酸盐、碳酸盐或有机物,使之在焙烧时分解而在催化剂中形成孔,提高体相内活性组分的利用率的物质。 (5)毒化型助剂:消除 D:载体:担载活性组分和助剂的物质。

催化原理总结

第一章 1.催化反应的三个特征 2.催化反应三种分类 催化剂两种分类 3.固体催化剂四种组成 助催化剂四种结构和载体的五种作用 催化剂的微观结构 4.催化反应性能的三个标准 5.多相催化反应的七个步骤 第二章 物理吸附和化学吸附的区别 物理吸附和化学吸附位能曲线 解离吸附和谛合吸附的概念 化学吸附态(H2,O2,CO,烯烃,炔烃) 吸附等温线(五种) Langmuir吸附等温方程推导(单分子,多分子)BET方程推导催化剂比表面 测定比表面的方法(N2吸附) 催化剂密度(真密度,假密度,比孔容,孔隙率,平均孔半径,孔径分布) 扩散(Kundsen扩散) 第三章 3.1酸碱催化剂的应用和分类(了解) 3.2酸碱定义及酸碱中心的形成 L酸和B酸定义; 单元氧化物L酸吸水转化为B酸 Tababe二元氧化物酸中心形成机理(Ti6Si4) 3.3固体酸性质及其测定 H0的定义(H0=pKa+log(CB/CBH+) TPD法和IR法测定酸中心 固体超强酸(H0<-10.6) 3.4 酸碱催化作用及其催化机理 特殊酸碱催化(反应的速控步) Bronsted规则ka=GaKaα 碳正离子的形成和反应规律 酸中心类型与活性选择性的关系 3.5 沸石分子筛 四个结构;四个类型分子筛 沸石分子筛酸中心形成的四种机理 沸石分子筛的择型催化作用及影响因素 催化裂化与热裂化的区别 第四章

4.1 金属催化剂的应用及特性(具有d带电子的元素) 4.2 金属催化剂的化学吸附 以d电子解释金属催化剂的吸附热 (未结合d电子数越大,吸附热大,强吸附Fe; 未结合d电子数少,吸附热小,弱吸附Pt) 2.电子逸出功,电离势概念;两者与化学吸附的关系 3.化学吸附和催化活性的关系 (中等强度的吸附)88页图4-2 4.3金属催化剂电子因素与催化作用的关系 能带理论(金属原子紧密堆积,原子轨道重叠, 分立的电子能级扩展为能带) d带空穴(可以由磁距测得) d带空穴需要适应反应电子数目的转移 价键理论;金属原子的共价键由杂化轨道构成 d%:d轨道占有杂化轨道的比例( Ni,30%d2SP3;70%,d3SP2) d%越大,d带空穴越少; d%增大,吸附热变小,吸附强度变低。 4.4金属催化剂晶体结构与催化作用的关系 晶格,晶格参数和晶面的概念 晶体对催化作用的影响 几何角度:吸附位,键长和键角 能量角度:q=s/2 晶格缺陷引起催化活性变化(了解) 4.5负载型催化剂 分散度的概念;分散度与晶粒大小的关系 结构敏感反应(C-C,C-O)结构非敏感反应(C-H) 金属与载体的相互作用(实验证明的思路) 溢流现象及其应用 4.6合金催化剂 几何效应和电子效应对催化反应活性的影响。 (Ni-Cu和Pd-Au) 4.7金属催化剂催化作用的典型剖析 合成氨催化剂的助剂(Al2O3,K2O,CaO等) Ag为乙烯环氧化反应催化剂的机理 催化重整反应对双功能催化剂的要求 第五章 1.过渡金属氧化物催化剂的结构类型,应用及其特点 2.导体、半导体、绝缘体的能带结构和类型 3.半导体、n型半导体、P型半导体形成 4.杂质对半导体催化剂费米能级Ef、逸出功、和电导率的影响 5.杂质对半导体催化剂的影响 6.半导体催化剂化学吸附与催化作用 A)受电子气体吸附 n型半导体上吸附

工业催化原理——作业汇总

第一章 催化剂与催化作用基本知识 1、简述催化剂地三个基本特征. 答:①催化剂存在与否不影响△G θ地数值,只能加速一个热力学上允许地化学反 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地;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MoO 3/BiO 3混合氧化物,反应由下列各步组成 (1)CH 3-CH 2-CH=CH 2+2Mo 6++O 2-→CH 2=CH-CH=CH 2+2Mo 5++H 20 (2)2Bi 3++2Mo 5+→2Bi 2++2Mo 6+ (3)2Bi 2++1/202→2Bi 3++02- 总反应为CH 3-CH 2-CH=CH 2+1/202→CH 2=CH-CH=CH 2+H 20 试画出催化循环图. CH 3-CH 2 CH 2=CH-CH=CH 2 Mo 5+ Bi 2+ H 20 3、合成氨催化剂中含有Fe 3O 4、Al 2O 3和K 20,解释催化剂各组成部分地作用. 答:Fe 3O 4:主催化剂,催化剂地主要组成,起催化作用地根本性物质 Al 2O 3:构型助催化剂,减缓微晶增长速度,使催化剂寿命长达数年 K 20: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 催化剂地表面吸附和孔内扩散 1、若混合气体A 和B 2在表面上发生竞争吸附,其中A 为单活性吸附,B 2为解离吸附:A+B 2+3*→A*+2B*,A 和B 2地气相分压分别为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 地覆盖率θA 和B 地覆盖率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 dA θA 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 dB θ B 2 平衡时:v aB =v dB ,即θ B 2= k B P B (1—θA —θB )2 故:B B A A A A A k k P k 1P k +=θθ B B A A B B B k k P k 1P k +=θθ

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