工业催化总复习题-2015
工业催化复习题
工业催化复习题工业催化复习题1一、填空1. 催化剂只能而不改变反应的。
2. 多相催化剂通常由、、三部分组成。
3. 评价工业催化剂性能好坏的指标有、、、、等。
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；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。
7. Langmuir 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. 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E f，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。
反应物在催化剂上的吸附态决定了催化反应的。
14. 按照助剂的功能，它可以分为、两类。
15. d 轨道在四面体配位场中能级分裂为、两组；当电子成对能P<―分裂能Δ时，电子采取排布。
16. 影响过渡金属的催化剂活性的因素有、两方面，组成合金可以调节过渡金属催化剂的因素。
17. 分子筛催化剂的特点是。
常用的分子筛催化剂有、等。
18. 均相催化的优点是、；但其缺点是、等。
19. 选择性的定义是，其计算公式是。
二、画出[PtCl 3(CH 2=CH 2)] 的空间构型及电子结构图,并指出CH =CH 2活化的原因。
三、（二选一）1.写出CO+O 2→CO 2 在 P 型半导体催化剂上的反应机理。
2.试解释 N 型半导体催化剂利于加氢反应。
四、载体的作用有哪些？五、举例说明混合氧化物的表面酸性是如何形成的。
六、判断与改错1.催化剂加快化学反应速度，增大反应平衡常数。
2.催化剂吸附气体能力越强，其催化活性越高。
3.金属催化剂的 d%越大，催化活性越高。
4.半导体的能带结构都相同。
催化复习题
催化复习题(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--催化复习题1 什么是催化剂2 催化作用有哪些特征3 催化剂失活有哪些原因4 什么是催化剂中毒5 什么是催化剂烧结6 什么是催化剂的积碳7 什么是催化剂的活化9 什么是催化剂的再生10 好的工业催化剂应具备那些方面的要求11 Langmuir.吸附模型有哪些假定12 如果混合气体A、B吸附符合Langmuir等温吸附模型，求A和 B的吸附覆盖度。
13 如何通过实验确认固体催化剂表面的不均匀性。
14 如何用实验方法判断和消除多相催化反应的内扩散效应和外扩散效应15 如何用实验方法判断多相催化反应是否是动力学控制16什么是催化剂的比表面积217 什么称催化剂比孔体积和孔隙率18 为什么说自发进行的吸附一般都是放热的19 什么是L酸和B酸20 酸的性质包括哪些各用什么表达21 什么称为分子筛22 分子筛为什么会有择行催化性质有几种择行催化23 什么是P型半导体什么是受主杂质24 什么是n型半导体什么是施主杂质25 费米能级（E f）指的是什么26 在n型和p型半导体中各加入施主杂质、受主杂质后，它们的导电率、逸出功、Ef能级各有何变化27 设有一化学反应 A == B ,（1）如果在一定条件下ΔG 〉0，试问在该条件下能否找到一种催化剂加速该反应的速度为什么（2）设在另一条件下，ΔG〈0 ，问在该条件下能否找到一种催化剂来提高 B的平衡转化率为什么328 根据催化作用特征，说明苯加氢催化剂能否作为环己烷脱氢的催化剂为什么29加氢功能催化剂往往对脱氢反应也有活性，水合功能催化剂往往对脱水反应也有活性，试给出某种解释。
30 热裂解和催化裂化有什么异同31催化剂的d带空穴数在什么情况下其催化活性最好为什么32 SO2氧化为SO3在V2O5催化剂上进行，即 SO2 + 1/2 O2 === SO3其反应机理为：SO2+V2O5 === V2O4 +SO3 V2O4 + 1/2 O2 === V2O5反应动力学表明 r=k×P O2×[V4+]表面。
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）。
工业催化考试复习
1.催化剂的作用催化剂能加快化学反应速度，但它本身不因化学的结果而消耗，它也不会改变反应的最终热力学平衡位置。
2.载体的作用有哪些？分散作用稳定化作用支撑作用传热和稀释作用助催化作用3.均相催化所有反应物和催化剂分子分散在一个相中，如均相酸碱催化、均相络合催化。
4.多相催化催化剂与反应物处于不同的相，催化剂和反应物有相界面将其隔开。
如气液、液液、液固、气固、气液固。
5.简述多相催化反应过程包括的五个过程。
反应物向催化剂表面扩散反应物向催化剂表面吸附被吸附的反应物在表面上迁移、化学重排和反应产物由催化剂表面上脱附产物离开催化剂周围的介质扩散6.烧结粉状或粒状物料经加热至一定温度范围而固结的过程7.选择性转化为目的的产物所消耗的某反应物量/某反应转化的总量8.在估量一个催化剂的工业价值时，哪三个因素最重要？考虑的顺序是什么？他们分别是活性、选择性和寿命。
考虑的顺序：9.简述化学吸附的单层与物理吸附的单层的不同之处化学吸附的单层吸附量，即为占领吸附剂的所有吸附部分所需的吸附质的量，而吸附质的吸附部位则是由吸附剂的结构和吸附物的化学性质所决定的。
物理吸附的单层吸附量，则是分子式以密集排列的形式，以完全的单层分子遮盖表面所需的吸附质的量10.如何确定半导体氧化物为n型或p型？N型氧化物的电导由导带中的电子数决定，而p型氧化物的电导则由价带中的正穴数决定。
基于这个原理，可以用下述方法确定非计量氧化物是n型还是p型。
将氧化物基于一定压力的氧气氛中，并测量氧化物的电导随氧气压的变化，如果电导随氧气压力增加而增加，则此氧化物为p型，相反则为n型。
11.在n型和p型半导体催化剂中加入施主杂质，其电导率和逸出功有何变化？N型半导体催化剂加入施主杂质后，它的导电率提高，逸出功降低。
因为n型半导体靠自由电子导电，加入施主杂质后，使得导带自由电子增加，所以导电率提高，Ef提高逸出功降低；而p型半导体催化剂加入施主杂质后，它的导电率降低，逸出功也降低。
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。
工业催化复习题
⼯业催化复习题1什么是催化剂？催化剂作⽤的特征是什么？催化剂定义：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。
特征①不能改变化学平衡②通过改变化学反应历程⽽改变反应速度③对加速化学反应具有选择性2⼯业催化剂的基本指标是什么？⼯业催化剂的性能要求有哪些？基本指标：活性、选择性、寿命、经济性。
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。
3什么是催化剂的稳定性？什么是催化剂的寿命？催化剂的稳定性是指催化剂在使⽤条件下具有稳定活性的时间。
催化剂的寿命是指从开始使⽤到活性下降到⽣产不能再⽤时所经历的时间。
4什么是催化剂失活？导致催化剂失活的主要原因有哪些？定义：在恒定反应条件下进⾏的催化反应的转化率随时间增长⽽下降的的现象叫催化剂失活。
原因：中毒、⽣焦、烧结、活性组分流失5如何计算催化剂的活性（转化率 X 、转换数TON 转换频率TOF ？（ P 12）反应速率表⽰法、反应速率常数表⽰法、转化率表⽰法。
转化率X:反应物A 的总量/流经催化床层进料中反应物 A 的总量转换数TON 催化剂上每个活性位通过催化循环使总反应发⽣的次数转换频率TOF 每个活性位每秒时间内完成的催化循环的次数6固体催化剂的组成有⼏部分？说明合成氨催化剂各部分的作⽤？说明各部分的作⽤？组成：活性组分（主催化剂和共催化剂）、载体、助催化剂。
各部分作⽤：Fe为活性组分；AI2O3为载体；K20为助催化剂。
Pt 活性组分，Sn 助催化剂，AI2O3酸功能性载体。
7. 固体催化剂载体的作⽤是什么？常⽤的载体有哪⼏种？作⽤：分散作⽤、稳定化作⽤、⽀撑作⽤、传热和稀释作⽤、助催化作⽤。
常⽤载体：低⽐表⾯（刚⽟、碳化硅、浮⽯、硅藻⼟、⽯棉、耐⽕砖）；⾼⽐表⾯（氧化铝、 SiO2/Al2O3、铁矶⼟、⽩⼟、氧化镁、硅胶、活性炭）。
8. 多相催化反应的步骤有哪些？（课本 P 14）外扩散-内扩散-化学吸附-表⾯反应-脱附-内扩散-外扩散I物理过程 9、什么是扩散控制、动⼒学控制？提⾼宏观反应速率措施？扩散控制：最慢步骤是物理过程--扩散动⼒学控制：最慢步骤是化学过程--吸附、脱附、表⾯反应措施：外扩散控制：提⾼⽓流速率。
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工业催化总复习
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
工业催化复习题
工业催化复习题工业催化复习题工业催化是现代化工生产中不可或缺的重要环节，它涉及到催化剂的选择、反应机理的研究以及反应条件的控制等方面。
为了更好地复习工业催化相关知识，本文将从催化剂的种类、催化反应的机理以及工业催化中的应用等方面展开讨论。
一、催化剂的种类催化剂是催化反应中起到促进反应速率的物质，常见的催化剂种类包括金属催化剂、酸碱催化剂和酶催化剂等。
金属催化剂是指以金属元素为主要成分的催化剂，如铂、钯、铑等。
酸碱催化剂是指具有酸性或碱性的物质，如硫酸、氢氧化钠等。
酶催化剂是指生物体内具有催化活性的酶，如淀粉酶、蛋白酶等。
二、催化反应的机理催化反应的机理是指催化剂参与反应的具体过程。
常见的催化反应机理包括表面吸附、活化、反应和解离等步骤。
在表面吸附步骤中，反应物分子被吸附到催化剂表面上形成中间体。
在活化步骤中，催化剂通过与反应物发生相互作用，改变反应物的能量状态，使其更容易发生反应。
在反应步骤中，反应物分子在催化剂表面上发生化学反应，生成产物。
在解离步骤中，产物从催化剂表面解离，释放出来。
三、工业催化的应用工业催化广泛应用于化学工业、石油化工、环境保护等领域。
在化学工业中，工业催化被用于合成有机化合物、聚合物以及合成氨等反应。
例如，合成氨工艺中使用铁催化剂和铑催化剂，通过催化剂的作用，将氮气和氢气反应生成氨气。
在石油化工中，工业催化被用于裂化反应、加氢反应以及催化重整等过程。
例如，裂化反应中使用酸碱催化剂，将重质石油分子裂解成轻质石油产品。
在环境保护领域，工业催化被用于废气处理、废水处理以及催化转化等过程。
例如，废气处理中使用催化剂将有害气体转化为无害物质，达到净化空气的目的。
综上所述，工业催化是一门重要的学科，它涉及到催化剂的种类、催化反应的机理以及工业催化的应用等方面。
通过复习工业催化相关知识，我们可以更好地理解催化反应的原理和应用，为工业生产提供更高效、环保的解决方案。
希望本文的内容能够帮助读者更好地复习工业催化知识，为未来的学习和工作打下坚实的基础。
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广州大学《工业催化》复习题
1、描述工业催化剂的主要指标有哪些？
2、多相催化的主要步骤有哪些，其中最关键的步骤是什么？
3、在浸渍法制备负载贵金属催化剂时，由于贵金属含量低，易导致贵金属在载体上分布不均匀，欲得到贵金属均匀分布的催化剂，可采用什么办法，为什么？
4、一氧化碳在过渡金属催化剂上发生化学吸附而被活化，请根据化学键的相关理论，分析一氧化碳与过渡金属相互作用而被活化的过程。
5、欲采用浸渍法制备Pt含量仅为0.1%的Pt/Al2O3催化剂。
但反应物料中有使催化剂中毒的含硫化合物，拟将金属Pt引入到载体的内部，组装成埋藏型的催化剂。
请问，该设计有何优点？请提出该催化剂的制备方案。
6、请分析合成氨催化剂Fe-Al2O3-K2O中Al2O3的作用，为何选用Al2O3为助剂？
7、比较Fe-Al2O3催化剂与Fe/Al2O3催化剂的区别。
8、在同等条件下，正庚烷可在Pt/SiO2-A12O3催化剂上发生异构化反应生成异庚烷，而在SiO2-A12O3催化剂上，几乎无反应。
为什么？
9、固体催化剂的孔结构对催化反应具有十分重要的影响，从无定形的二氧化硅和三氧化二铝复合氧化物催化剂，发展到ZSM-5分子筛催化剂，其催化剂性能的提高得益于分子筛的孔结构，请分析分子筛催化剂的择形催化的类型。
10、指出微孔分子筛与介孔分子筛的区别。
简述水热法合成分子筛的主要操作步骤。
11、如何表征双金属催化剂Pt-La/ HZSM-5。
12、常用固体碱催化地沟油（植物油）制备生物柴油，指出其催化反应式，并设计该固体催化剂。
13、程序升温还原（TPR）是表征金属催化剂的重要手段，请简述其基本原理，如何通过TPR实验来分析Ni/SiO2和Ni-Cu/SiO2中Ni的变化。
14、程序升温脱附（TPD）是表征催化剂表面结构的重要手段，如果用氨气来做探针分子，是研究催化剂表面的什么性质，如果要研究催化剂的碱性，请分析选用什么探针分子合适，为什么？
15、异丙醇在酸催化剂表面会脱水变为丙烯，在金属催化剂表面会脱氢变为丙酮，所以通过这种特性可用于分析Mo-Dy/TiO2催化剂因Dy
的引入而产生的变化。
请分析可能的结果。
16、溶胶-凝胶（Sol-Gel）法是一种重要的催化剂制备方法，请简述该方法的主要操作步骤，并分析可采用什么办法来避免凝胶孔壁塌陷和网状结构破坏，获得所需要的多孔结构的催化剂。
17、请简述硅铝分子筛的结构层次，并指出分子筛催化剂的特点和类型。
18、为什么说在Ag/ Al2O3催化氧化反应中，活性氧物种不只是O，还有O•、O-、O2-、O2等氧物种？
19、光催化分解水制氢是目前制氢技术中广为关注的研究领域，请分析影响光催化反应的主要因素，并论述目前光催化反应遇到的关键问题和解决这些问题的主要办法。
20、工业催化剂制备的方法主要有哪些？
21、催化剂的设计。
金属催化甲酸分解的催化活性与其甲酸盐的生成热见图所示。
图中横坐标代表金属甲酸盐的生成热，它表示甲酸与金属相互作用的强弱，纵坐标代表完成反应转化率达50%所需的温度，金属的催化活性越好，其相应的温度越低，请总结金属催化剂的催化活性、金属与甲酸相互作用的强度的变化关系，并分析为什么会产生这种变化规律？
图：金属催化甲酸分解的催化活性与甲酸盐生成热的函数关系图T R、K为其他条件相同时完成50%转化率所需要的反应温度
22、举例说明，工业催化在现代化工工业中所处的地位。
23、请解读下列图示中的相关信息。
24、催化氢气、氮气合成氨的反应过程中，其速率控制步骤是哪一步？
25、在移动式质子膜燃料电池中，氢源是整个系统的关键环节。
以液氨分解制备氢气的研究备受关注。
查阅文献可知，有大量的关于由氢气和氮气合成氨气的研究报道，但分解氨的文献很少。
请谈一谈，采用什么办法缩短由氨制氢的研究进程。
26、苯加氢生产环己烷，年产15000吨环己烷的反应器，内装有Pt/Al2O3催化剂2M3，若催化剂的堆积密度为0.66g/cm3，一年按300天生产计算，计算其时空产率。
27、如何理解催化剂的化学稳定性？
28、请分析在高温下的催化反应中，催化剂失活的主要原因是什么？
29、指出合成氨催化剂Fe-Al2O3-K2O中各组分的作用?
30、正己烷在Pt/γ-Al2O3催化剂上能够发生异构化反应，指出可能的催化反应机理。
31、负载型Pt/Al2O3催化剂是工业上重要的加氢催化剂，分析该催化剂中Al2O3主要有哪些作用？
32、效率因子η描述了固体催化剂在催化反应过程中的什么特性？
为什么？
33、为什么化学吸附不宜太强，也不能太弱？
34、双原子分子在固体催化剂上发生解离吸附过程。
请推导解离的Langmuir吸附等温式
35、在研究CO在Pd金属表面的吸附过程中发现，碳原子用孤电子对的5σ轨道与金属原子的空dZ2轨道形成σ键，而金属原子中占用dxy轨道的电子与CO分子中空的Π*轨道形成Π键。
为什么藉助于这种σ-Π键合，使一氧化碳得到活化？
36、如何测合成氨Fe-K2O- Al2O3催化剂中K2O的表面积？
37、下图是氨吸附在阳离子交换的ZSM-5型分子筛上的TPD描图，分析此图，HZSM-5、NaZSM-5、LiZSM-5、MgO/LiZSM-5酸性变化，酸中心数。
38、TPD实验是在多功能催化剂表征系统(AMI-100型，美国Atamira Instruments,Inc.)装置上进行的。
催化剂在U形石英玻璃管中，773K下，氦气(纯度为99.999%)流中预处理30min，然后降至323K，吸附吡啶蒸气，待吸附饱和后，用氦气吹扫60min，然后以10K/min的速率升温至1023K。
用计算机采集数据，并进行分析。
现有一固体酸催化剂的TPD 谱图如下，请问该固体酸催化剂有多少个酸中心，酸量最多的是什么强度的酸中心？
39、请分析硅铝酸盐分子筛的四方面的结构层次。
40、请分析分子筛催化剂的择形催化内涵。
41、请分析能从哪些方面来改进二氧化钛的光催化性能。
42、非晶态合金Ni-B在催化肉桂醛加氢为肉桂醇的反应中，具有很好的选择性，请指出该催化剂的结构特点。
43、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，再经哪些步骤或工序，便可制得催化剂或催化剂载体。
44、沉淀法是催化剂制备的主要方法，怎样从铝盐中制备均匀沉淀的氢氧化铝？请简要描述其制备过程。
45、H2在金属Pd和MgO表面发生化学吸附时，氢分子的变化有何差异？
46、Raney镍是一种重要的加氢催化剂，它是1962年美国工程师默里.雷尼（Murray Raney）用作于工业生产中菜油加氢的一种代替催化剂。
请你简述Raney镍催化剂的制备过程。
47、为了得到均匀负载的催化剂，应注意那些环节。
48、在那些情况下，需要制备埋藏型的催化剂？
49、均匀沉淀法制备多组分催化剂的主要方法有哪些。