催化原理与方法复习题目..

1.简述催化研究的基本思路热力学分析;活性组分,载体;理论分析,动力学分选择制备途径。

析,中间产物检测反应器选择;活性评价。

各种物理化学方法温度,压力,浓度,用量2.按催化剂作用机理,催化体系可以分为哪几类?试述它们的特点,并举例说明相关的反应。

按反应机理中反应物被活化的起因,催化体系可以分为:①酸碱催化反应:反应物分子与催化剂之间发生电子对的转移而使反应物分子中化学键进行非均裂,从而形成了活性物种。

如:异构化、环化、水合、脱水、烷基化。

②氧化还原催化反应:反应物分子与催化剂之间发生单电子的转移,而使反应物分子中化学键进行均裂,从而形成了活性物种。

如:加氢反应、氧化还原。

③配位催化反应:反应物分子与催化剂之间形成配位键而使反应物分子活化。

如:乙烯聚合。

3.催化剂通常包含几个部分?简述各自的作用。

催化剂通常包含四个部分:主催化剂,共催化剂,助催化剂,载体。

✩主催化剂:在催化剂中产生活性的组分,没有它催化剂就没有活性。

✩共催化剂:和主催化剂同时起作用的成分。

✩助催化剂:本身无活性或活性较小,但加入少量后,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。

载体:担载活性组分和助剂的物质。

载体在催化剂中的作用:1.它决定催化剂的基本物理结构和性能,如孔结构,比表面,机械强度等;2.减小活性组分的用量,降低成本;3.提供附加活性中心;4.增加催化剂中活性组分的抗毒性能,延长寿命。

4.按物质的类型来划分,催化剂可以分为哪几类?5.催化剂和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,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通过改变反应历程,降低反应活化能。

6.评价催化剂主要性能的指标?活性:高;选择性:高;寿命:长;价格:低。

7.催化剂活性的表示方法有哪些?转换频率;反应速率;速率常数;转化率;活化能;达到某一转化率所需反应温度。

8.什么是催化剂的失活?简述催化剂失活的原因。

催化剂在实际使用过程中,其结构和组成等逐渐遭到破坏,从而催化剂活性或选择性逐渐降低,称为催化剂的失活。

催化剂失活的原因:一是催化剂化学组成发生变化。

例如,催化剂在反应过程中,活性组分的化学物质发生了变化,活性组分的流失,以及中毒等。

二是催化剂的结构发生了变化。

例如,活性组分在载体上分散度的变化,活性组分烧结和再结晶,积碳、表面覆盖,孔隙被堵塞等。

9.根据分子轨道理论,简要说明HF分子是如何成键的。

依据分子轨道理论,成键时需要满足三个原则:对称性匹配原则,能量相近原则,最大重叠原则。

其中,对称性匹配原则是首要原则。

首先,与H原子的1s轨道相匹配的F原子轨道有1s,2s,2p x 。

其次,依据能量相近原则,与H原子的1s轨道能量相近的为F原子2p x轨道,二者再进行最大重叠,即形成HF 的分子轨道。

10.分别从配合物的价键理论和晶体场理论来解释 [FeF6]3-的磁性。

✩价键理论:Fe3+的外层电子为3d5,而[FeF6]3-是由Fe3+离子的4s、4p、4d轨道,采用sp3d2杂化与6个F-离子以离子键结合形成的。

因此,[FeF6]3- 中有5个未成对电子,具有顺磁性。

✩晶体场理论:中心原子Fe3+在周围配体的电场作用下,原来能量相同的5个d轨道发生分裂,其中2个轨道能量升高(记为e g),另外3个轨道能量下降(记为t2g);由光谱化学序列可知,F-离子是弱场配体,配合物采取高自旋的方式,电子尽可能分占各个空轨道,即Fe3+ 外层的5个d电子分占了5个d轨道。

因此,[FeF6]3- 中有5个未成对电子,具有顺磁性。

11.简述多相催化反应过程。

界面层外表面①外扩散;②内扩散;③吸附;④反应;⑤脱附;⑥内扩散;⑦外扩散12.什么是化学吸附?它与物理吸附有何异同点?化学吸附:吸附后分子结构发生了变化,和化学反应一样有旧键的破坏和新键的生成。

物理吸附:吸附后分子结构变化不大,和蒸气凝聚成液体的相变很相似。

物理吸附与化学吸附的区别:13.画出吸附等温线各分类的示意图。

14.简述Langmuir方程依据的模型。

①.吸附剂表面是均匀的,各吸附中心能量相同;②.吸附分子间无相互作用;③.吸附是单分子层吸附;④.在一定条件下,吸附与脱附速率相等,可建立动态的吸附平衡。

以上这些条件包含了吸附热与表面覆盖度θ无关之意。

根据该模型可以建Langmuir等温方程。

15.请写出B.E.T.方程的数学表达式,并计算下面硅胶样品比表面积(用液氮来测硅胶的比表面,通过利用 P 对P/P S作图测得Γ(P S - P)斜率=13.85×10-3cm3,截距=0.15×10-3cm-3,硅胶样品量为0.83g,Am = 0.162nm2)B.E.T 方程的数学表达式为:斜率 截距16.列举出三种以上的催化剂制备方法,并说明其制备过程与特点。

①沉淀法用沉淀剂(如碱类物质)将可溶性的催化剂组分(金属盐类的水溶液)转化为难溶化合物,再经分离、洗涤、干燥、焙烧、成型等工序制的成品催化剂。

沉淀剂 →金属盐溶液 →沉淀 →洗涤 →干燥 →焙烧 →研磨 →成型 →活化 →催化剂 ②浸渍法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。

载体(如Al 2O 3)的沉淀 → 洗涤干燥 → 载体的成型 → 用活性组分浸渍 → 干燥 → 焙烧分解 → 活化还原 → 负载型金属催化剂优点:1. 可以用既成外形与尺寸的载体,省去催化剂成型的步骤2. 负载组分多数情况下仅仅分布在载体表面上,利用率高,用量少,成本低缺点:1. 催化剂干燥时,有时因催化活性物质向外表面的迁移而使部分内表面活性物质的浓度降低,甚至载体未被覆盖2. 活性物质在载体横断面的均匀或不均匀分布C - 1V m C1 V m CS = A m × N A × × 1018 m 2/g V m22414p V (p s - p) = + 1 V m CC - 1 V m C p p s③共混合法将活性组分与载体机械混合后,碾压至一定程度,再经挤条成形,最后煅烧活化。

特点:设备简单,操作方便,产品化学组成稳定;分散性和均匀性较低。

④离子交换法利用离子交换作为其主要制备工序的催化剂制备方法;利用离子交换的手段把活性组分以阳离子的形式吸附到载体上;适用于低含量,高利用率的贵金属催化剂;用于活性组分高分散、均匀分布大表面的负载型金属催化剂。

⑤熔融法热熔融法是在高温条件下进行催化剂的熔合,使之成为均匀的混合体、合金固熔体或氧化物固熔体。

经后续加工可制得性能优异的催化剂。

特点:催化剂有高的强度、热稳定性和长的使寿命。

17.简述Raney镍催化剂的制备过程。

骨架催化剂是一类常用于加氢、脱氢反应的催化剂。

这类催化剂的特点是金属分散度高、催化活性高。

常用的是骨架镍,还有骨架钴、骨架铁催化剂。

骨架催化剂又称Raney催化剂。

骨架催化剂的制备分为三步:①合金的制取将活性组分金属如Fe、Co、Ni、Cu、Cr等和非活性金属如Al、Mg、Zn等在高温下做成合金。

②合金的粉碎合金的成分直接影响粉碎的难易程度。

③合金的溶解溶去非活性金属。

最常用苛性钠来溶解这些金属。

18.列举出三种以上的多相催化剂表征方法,并说明每种表征方法的目的。

X射线衍射、⑴鉴定催化剂的物相结构以及定量分析该物相;⑵分析催化剂制备过程或使用过程中的物相变化;⑶与其他表征手段如(DTA、TG、IR 等)联合,结合催化反应数据,分析物相和反应特性之问的关系NH3程序升温脱附、主要用于考察吸附质与吸附剂或催化剂之间的相互作用情况,可获得催化剂表面性质,活性中心,表面反应等方面的信息。

差热分析、峰温可作为鉴别物质或其变化的定性依据。

拉曼光谱与红外光谱都能得到分子振动和转动光谱,但分子的极化率发生变化时才能产生拉曼活性,对于红外光谱,只有分子的偶极矩发生变化时才具有红外活性,因此二者有一定程度的互补性,而不可以互相代替。

红外光谱适用于分子端基的鉴定,激光拉曼光谱适用于分子骨架的测定,给出红外光谱不能观察到的低频振动信息,且不受水的影响,可以对水溶液和固体催化剂进行表征。

物相鉴别催化剂物性的检测粒子(或晶粒)大小及其分布的测定孔结构的观察研究负载型催化剂——金属分散度催化剂制备过程研究催化剂失活、再生研究19.简述程序升温脱附(TPD)的操作过程。

吸附质和载气:高纯氮(氩气、氦气),氨气方法要点:①样品准备:催化剂压片破碎筛选40-60目,0.1-0.2g;②热吹扫预处理净化样品表面;③吸附氨气并确认化学吸附饱和;④除掉所有非化学吸附氨气;⑤程序升温脱附在稳定的载气流中,以一定的升温速率进行;⑥注意样品的热稳定性。

20.请列举几种常用固体催化剂表面酸碱性的分析方法,并指出各自的优缺点。

①指示剂吸附显色法:根据各种指示剂在不同pH值范围内的变色原理进行测定。

缺点:不能区分B酸L酸各自的强度。

②气态碱性物质脱附法:根据酸愈强,碱性物质脱附愈难的原理进行测定。

优点:可以原位进行,设备简单,重复性好,固体催化剂表面酸量、酸强度以及酸强度等信息可以同时获得;③量热法:根据对一碱性物质的作用,酸愈强放热量愈大的原理进行测定。

优点:能定量的表面酸的酸量和酸强度进行测定;缺点:仪器昂贵复杂,实验耗时长,不能直接区分B酸和L酸,而且吸附热的来源比较复杂。

④红外光谱法:固体酸表面酸性部位一般是其作为催化剂等的活性部位,利用红外光谱可以研究固体表面的酸性,可判断出表面酸性部位是L酸还是B酸。

L酸位特征吸收峰为1450cm-1 ,B酸位特征吸收峰为1540cm-1 。

21. 什么是分子筛?写出分子筛的化学组成通式。

分子筛是结晶型的硅铝酸盐,具有均匀的孔隙结构。

分子筛中含有大量的结晶水,加热时可汽化除去,故又称沸石。

自然界存在的常称沸石,人工合成的称为分子筛。

它们的化学组成可表示为Mx/n[(AlO2)x·(SiO2)y] ·ZH2O22.分子筛作为择性催化剂,其择性催化有哪几种形式?⑴反应物择形催化(当反应混合物中某些能反应的分子因太大而不能扩散进入催化剂孔腔内,只有那些直径小于内孔径的分子才能进入内孔,在催化活性部分进行反应。

)⑵产物的择形催化(当产物混合物中某些分子太大,难于从分子筛催化剂的内孔窗口扩散出来, 就形成了产物的择形选择性。

)⑶过渡态限制的选择性(有些反应,其反应物分子和产物分子都不受催化剂窗口孔径扩散的限制,只是由于需要内孔或笼腔有较大的空间,才能形成相应的过渡态,不然就受到限制使该反应无法进行;相反,有些反应只需要较小空间的过渡态就不受这种限制,这就构成了限制过渡态的择形催化。

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催化原理 期末复习题

催化原理 期末复习题
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
CO2+Ni → CO2*Ni
式中:CO2为吸附物分子;Ni原子为吸附中心
5、设定金属原子的直径为a,计算体心立方密堆积(bcc)结构的原子填充分数。
6、推导下列吸附的Langmuir等温式:
A2+B+3S → 2 A*S + B*S
式中:A2,B分别为吸附物分子;S表示吸附中
中国石油大学(北京)远程教育学院
3、p-型半导体的能带结构是怎样的?
4、在化工领域,20世纪50年代最重要的发明是什么?
5、催化剂的宏观物性包括那些内容?
6、何谓催化科学?它解决的基本科学问题是什么?
7、在Langmuir吸附模型中有哪些模型条件。
8、何谓稳定性?有哪些类型?
9、分子筛结构构型分成哪几个方面,以及哪几个结构层次?
10、如何制得阳离子交换树脂或阴离子交换树脂,并举例说明。
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
C.熔融碳酸盐燃料电池;D.固体氧化物燃料电池

工业催化复习

工业催化复习
28。金属的d%愈大,成键轨道中占用原来的d轨道多,就有可能使d空穴减少。
29.天然气水蒸气重整是获得大量廉价氢的主要途径。重整气要求氢含量高,对CO的限制非常严格。因为燃料电池电极多是铂,很容易受CO毒化,失去催化活性,一般要求H2含量达90%以上,CO含量不超过2%。
30。沉淀法制催化剂有哪些后处理工序
10.离子交换法制得的催化剂分散度好、活性高,尤其适用于制备低含量、高利用率的贵金属催化剂。
11.结构型助催化剂的作用主要是提高活性组分的分散性和热稳定性。
12。评价催化剂不能单用时空产率作为活性指标,要同时测定催化剂的总表面积、活性表面积、孔径与孔径分布等。
13。外扩散速率的大小及其施加的影响,实际上仅根据气流线速和粒径就可以作出判断.
7.负载型可溶性络合物催化剂,系利用可溶性高分子为载体,可催化1-戊烯加氢反应。在应用时可利用其与生成物分子量之差,采用沉淀法、蒸气压法、薄膜过滤法等进行分离。
8.络合催化剂固载化技术的三种主要方式为:包藏在载体内部、分散在载体(基质)的表面、锚定在载体(基质)的表面。
9.生物催化剂是指生物反应过程中起催化作用的游离或固定化细胞和游离或固定化酶的总称。
(1)以燃料形式贮存—-易于输送及使用
(2)以电化学能的形式贮存 ——利用阴极金属的电化学作用使其变成金属氢化物,再利用逆过程释放氢
(3)以热能形式贮存——太阳能等可以提供金属氢化物分解所需要的能量
57.燃料电池有哪些种类?简述燃料电池的工作原理。
答:①一类是直接甲醇燃料电池(DMFC),另一种分类是根据电池的操作温度区分,有低温FC和高温FC。
从电池内回路流向阳极
58.什么是生物质能?简述你所知的生物质能的利用途径。
答:生物质——通过光合作用生成的。

中国石油大学(北京)催化原理(3-8)章复习整理

中国石油大学(北京)催化原理(3-8)章复习整理

2)微孔吸附能力强,反应物的有效浓度高 4)可作为固体酸催化剂或金属催化剂载体
四、 固体超强酸(Ho<-11.9,酸强度超过 100%硫酸的酸强度) 主要可分为含卤素和不含卤素两大类 1. 卤素促进剂类:原料价格高,稳定性较差,腐蚀设备 SbF5、TaF5、BF3、AlCl3、AlBr3 等担载在 SiO2、Al2O3、SiO2-Al2O3、SiO2-TiO2 载体上 2. SO 4 2- 促进剂类:SO 4 2- /M x O y 型(锆系、钛系、铁系) 3. 氧化物促进剂类:金属氧化物(WO3、Mo O3 )/M x O y 型 4. 酸性: •载体表面存在大量的羟基 OH(B 酸中心) ,裸露的金属阳离子(L 酸中心) •受到促进剂卤素或共轭 S=O 的强烈诱导效应 ① 体表面羟基的 O-H 更松动(超强 B 酸) ②载体表面金属离子更缺电子(超强 L 酸) 5. 失活:促进剂流失、配位方式多样化、积碳 五、 杂多酸:杂多酸由不同的无机含氧酸缩合而成,如磷钼杂多酸 •杂多酸(盐)的催化特点: (1) 强酸性:适用于异构化、烷基化、醇脱水 (2) 氧化还原性:用于多相或液相的氧化 (3) 特殊的选择性: 用于均相或多相催化
第三节
固体酸的种类、结构及性质
种类:1)负载于 SiO2、Al2O3 上的液体酸(H2SO4 、H3PO4) 2)天然粘土:高岭土、活性白土、天然沸石 3) 金属氧化物、复合氧化物 4)金属盐 5)杂多酸 6)固体超强酸 一、金属氧化物的酸碱性 1、金属氧化物的 B 酸中心为表面羟基,M-O 键越强,羟基酸性越强 L 酸中心为裸露的金属离子 2、氧化铝的表面酸性 •氧化铝表面存在配位不饱和 Al3+(L 酸)和 O2-(L 碱 ) •室温下表面吸附水(羟基)OH 邻近没有 O2-的为 B 酸,OH 与四个 O2-相邻为 B 碱

催化原理习题要点

催化原理习题要点

《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。

催化原理复习题-2018.

催化原理复习题-2018.
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载体和助剂区别: 载体量大,活性作用缓和、不明显;助剂量少,活性作用明 显。 载体在催化剂中的作用: 1) 支撑作用:决定催化剂的基本物理结构和性能。如:孔结构,比表面,机械 强度等。 2)分散作用:提高活性组分利用率,减少活性组分的用量,降低成本。 3)助催化作用:a)提供附加活性中心,如双功能Pt/Al2O3;b)和活性组分相 互作用,形成具有催化性能的新表面物种。 4)稳定化作用:a)增加催化剂活性组分的抗毒性能,延长寿命;b)提高催化 剂的热稳定性, 如:Cu, Pd 200oC开始半溶,烧结失活, 载在Al2O3 或 SiO2 500oC下可长时间使用。
物理吸附和化学吸附的本质区别是它们的吸附力不同,物理吸附是范德华力; 化学吸附是化学键力。发生物理吸附时被吸附分子结构变化不大;发生化学吸附
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时被吸附分子结构发生变化。另外物理吸附是单层或多层吸附,吸附时无选择性, 热效应较小,吸附速率较快不受温度影响,不需活化能;而化学吸附是单层吸附, 吸附时有选择性,热效应较大小,吸附速率较慢,需活化能; 2. 吸附强弱的度量方法:
kSbA pA pB 1 bA pA bC pC
第四章 固体酸碱催化剂及其催化作用
1. 酸、碱催化的定义和性质
3.催化作用的实现 A:改变反应历程,不参与最终产物 ; B:催化剂只能加速热力学上认为可能发生的反应,对于热力学计算表明不可能发 生的反应,使用任何化学催化剂是徒劳的。 C:催化剂只能加速反应趋向平衡,而不能改变化学平衡位置。 D:催化剂对化学反应具有选择性。 4.催化剂的稳定性指的是哪几个方面? (1)化学稳定性:保持稳定的化学组成和化合状态。 (2)耐热稳定性:能在反应条件下不因受热而破坏其物理化学状态,能在一定 温度范围内保持良好的稳定性。

催化原理复习题

催化原理复习题

催化原理复习题催化原理复习题催化反应是化学中一种重要的反应方式,它通过催化剂的作用,降低反应的活化能,加速反应速率。

催化原理是化学学习中的重要内容之一,下面我们来复习一些催化原理的相关问题。

1. 什么是催化剂?它在催化反应中起到什么作用?催化剂是指在化学反应中能够降低反应活化能,促进反应进行的物质。

催化剂在反应中不参与化学反应,因此在反应结束后仍能够重新使用。

催化剂通过提供新的反应路径,使得反应能够以更低的能量进行,从而加速反应速率。

2. 催化剂的选择与反应速率有什么关系?催化剂的选择对反应速率有重要影响。

合适的催化剂能够提供更佳的反应路径,降低反应的活化能,从而加速反应速率。

不同的反应需要选择适合的催化剂,以达到最佳的催化效果。

3. 催化剂的作用机理是什么?催化剂的作用机理主要有两种:表面机理和溶液机理。

表面机理是指催化剂与反应物在催化剂表面发生反应,生成中间体,然后再解离为产物。

溶液机理是指催化剂与反应物在溶液中发生反应,生成中间体,然后再解离为产物。

4. 什么是催化剂的活性中心?催化剂的活性中心是指催化剂中能够与反应物发生作用的部位。

催化剂的活性中心通常是一个或多个原子、离子或分子,具有特定的结构和性质。

活性中心能够吸附反应物,降低反应的活化能,促进反应进行。

5. 催化剂的选择与反应选择性有何关系?催化剂的选择对反应选择性有重要影响。

不同的催化剂能够引导反应物在不同的反应路径上进行,从而产生不同的产物。

合适的催化剂能够提高反应的选择性,使得产物得到更好的纯度和收率。

6. 催化剂的失活是什么原因造成的?催化剂的失活是指催化剂在反应中逐渐失去催化活性的现象。

催化剂的失活原因有多种,包括物理失活和化学失活。

物理失活是指催化剂的物理性质发生变化,如表面积减小、孔隙堵塞等。

化学失活是指催化剂与反应物或产物发生反应,形成不活性物质。

7. 如何减缓催化剂的失活?减缓催化剂的失活可以采取多种方法。

一种方法是定期对催化剂进行再生或修复,恢复其催化活性。

催化原理期末复习题

催化原理期末复习题催化原理期末复习题催化原理是化学领域中的一个重要概念,它涉及到许多化学反应的加速和控制。

在本篇文章中,我们将回顾一些与催化原理相关的重要概念和问题,以便更好地理解这个领域。

1. 什么是催化反应?催化反应是指通过加入催化剂来加速化学反应速率的过程。

催化剂可以降低反应的活化能,从而使反应更容易发生。

它们参与反应但在反应结束时不发生永久改变。

2. 催化剂的种类有哪些?催化剂可以分为两类:同质催化剂和异质催化剂。

同质催化剂与反应物在相同的物理状态下存在,例如溶液中的酸碱催化剂。

异质催化剂与反应物处于不同的物理状态,例如固体催化剂与气体或液体反应物。

3. 催化剂如何影响反应速率?催化剂通过提供一个新的反应路径来降低反应的活化能。

在催化剂的作用下,反应物分子可以更容易地达到过渡态,从而加速反应速率。

此外,催化剂还可以通过吸附反应物分子来增加它们之间的碰撞频率,从而促进反应发生。

4. 催化剂的选择与反应条件有关吗?是的,催化剂的选择通常与反应条件密切相关。

不同的催化剂对不同的反应有不同的催化活性和选择性。

因此,在设计催化反应时,需要考虑催化剂的特性以及反应条件(如温度、压力、反应物浓度等)对催化剂的影响。

5. 催化剂的失活是什么意思?催化剂的失活是指催化剂活性的降低或完全丧失。

失活可以由多种原因引起,如催化剂表面的积聚物、中毒物质的吸附以及催化剂的物理或化学变化等。

失活不仅会降低反应速率,还可能导致催化剂的寿命缩短。

6. 如何提高催化剂的效率?提高催化剂的效率可以通过多种方法实现。

一种方法是改进催化剂的设计,例如优化催化剂的结构和组成,以增加其催化活性和选择性。

另一种方法是优化反应条件,如调整温度、压力和反应物浓度等,以使催化剂在最佳工作条件下运行。

7. 催化剂与可持续发展的关系是什么?催化剂在可持续发展中发挥着重要作用。

通过使用催化剂,可以降低化学反应的温度和压力要求,减少能源消耗和废物产生。

催化原理资料题 (1)

1.一般来说表征催化剂物理结构时主要表征哪些参数?答案:(1)、表面积的测定:主要有气体吸附法,射线小角度衍射法,直接测量法。

(2)、结构参量测定,有催化剂的密度,催化剂的孔容,孔隙率,孔的简化模型和孔的平均半径等。

(3)、催化剂的机械强度(4)、催化剂晶粒大小及其分布。

2。

助剂的种类?分别说出它们应具有的性质?答案:结构性助剂和调变性助剂。

结构性助剂的性质:不与活性组分反应形成固体溶液,应当是很小的颗粒,具有高度的分散性能,有高的熔点。

调变性助剂的性质:可以称为电子性助剂,有时和活性组分的微晶产生晶格缺陷,造成新的活性中心。

3.利用择形性控制反应一般有哪些途径?答案:a 对反应物择形,利用催化剂特定的孔结构,使反应混合物中仅有一定形状和大小的分子才能进入催化剂内起反应。

b 对产物择形:用催化剂特定的孔结构,只允许仅有一定形状和大小的分子才能离开催化剂孔道。

c 对中间产物择形,利用孔内特定的空间限制某中间产物生成,促进另一中间产物自由生成。

4.试说明CO在NiO上,O2媳妇在ZnO上可能引起导电率,脱出功的变化?答案:CO是给电子气体,NiO是p型半导体,所以脱出功减少,电导率较少;O2是得电子气体,ZnO是n型半导体,所以脱出功增加,电导率减少。

5.为什么活性炭和分子筛的吸附热最大?答案:这两种物质的比表面积打,吸附功能强。

6.作为催化剂载体一般具有哪些特性?从表面积角度将载体大致可分为几类?答案:性能主要有:a、有良好机械性能,如抗磨损,抗冲击以及抗压性能等。

b、在反应的再生过程中有足够的热稳定性。

C、有合适的孔结构和表面积。

D、容易获得,价格低廉。

分类:1.小表面积的载体,如碳化硅,金刚石和浮石等。

这类载体对所负载的活性组分的影响不大。

2.高表面积载体。

如活性炭,氧化铝,硅胶,硅酸铝等,这类载体不仅对所负载的活性组分有较大的影响,而且自身能提供活性中心和负载的活性组分组成多功能催化剂。

它又可以分为无孔高表面载体和有空的表面载体。

催化原理与技术

催化原理与技术一、单选题1.请问下列哪种设备可以用于催化剂的焙烧?()A、浅盘B、流化床C、烘箱D、转动带答案:B2.在催化剂制造中的单元操作中,浅盘一般用于以下哪种操作?()A、煅烧B、沉淀C、干燥D、过滤答案:C3.如果CO与金属生成羰基化合物造成金属催化剂失活,则属于哪种方式?()A、相转变B、非活性化合物的生成C、活性组分的挥发D、毒物吸附答案:C4.催化剂可以使得K正和K逆发生怎样的变化?A、K正增大,K逆增大;B、K正增大,K逆减小;C、K正减小,K逆增大;D、K正减小,K逆减小;答案:A5.凝聚和胶凝过程中,凝胶粒子表面的电性与溶液pH值有着直接的关系,碱性溶液中,pH 值高,胶粒带()电荷;电势为()时,胶凝速率最大。

()A、正,0B、负,0C、正,+∞D、负,+∞答案:B6.欲使晶核迅速聚集成细小的无定形颗粒,那么下列哪种沉淀的条件是最佳的?()A、晶核生成速率大于晶核长大速率B、晶核生成速率小于晶核长大速率C、晶核生成速率等于晶核长大速率D、两者的速率随着反应的进行不断调变答案:A7.造成工业催化剂失活的原因是各种各样的,其中,结焦和烧结分别属于()。

A、热失活、热失活B、化学失活、热失活C、热失活、化学失活D、化学失活、化学失活答案:B8.下列哪种说法最为准确地描述出俄歇电子的形成过程?()A、X射线源发射的高能光子把原子的内壳层的电子激发出来B、用光或电子束用光或电子束轰击固体表面,使其原子的内壳层产生空穴,内壳层空穴被外壳层电子所填充,由此释放能量C、用光或电子束轰击固体表面,使其原子的内壳层产生空穴,外壳层电子落到内壳层,其能量耦合给外层轨道的另一电子(通常是价电子),射出电子D、在入射电子束作用样品原子的核外电子下被轰击出来并离开样品表面答案:C9.在比较催化剂的实用活性时,活性较高的催化剂有何特征?()A、一定转化率下停留时间较短B、一定转化率下温度较高C、一定转化率下空速较低D、一定温度下转化率较低答案:A10.下列哪种说法最为准确地描述出X射线荧光的形成过程?()A、X射线源发射的高能光子把原子的内壳层的电子激发出来B、用光或电子束用光或电子束轰击固体表面,使其原子的内壳层产生空穴,内壳层空穴被外壳层电子所填充,由此释放能量D、用光或电子束轰击固体表面,使其原子的内壳层产生空穴,外壳层电子落到内壳层,其能量耦合给外层轨道的另一电子(通常是价电子),射出电子D、在入射电子束作用样品原子的核外电子下被轰击出来并离开样品表面答案:B11.若一种材料的孔径大小测得为0.012μm。

(完整word版)催化原理复习题

《催化原理》复习题一.填空1.“催化作用”一词最早是由瑞典化学家Berzelius于1836年提出的。

2.气体在固体表面的吸附可分为两类:化学吸附和物理吸附。

化学吸附类似于化学反应,吸附后,反应物分子与催化剂表面原子之间形成化学键,组成表面络合物。

在多相催化过程中,化学吸附是个重要的阶段,催化过程之所以能加快反应速度,一般来说,是由于反应物在催化剂表面上发生化学吸附,从而降低反应活化能,加快了反应速度3.高活性催化剂常易被外来分子污染而中毒,那些具有孤对电子的分子,如氨、磷化氢、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢等分子能与催化剂表面形成共价键,因此这些分子是毒性很强的毒物。

4.一个好的固体催化剂必须具有活性;选择性;寿命和价值.5.分子筛的基本结构单元是硅氧四面体。

硅原子在四面体的中心,氧占据四面体的顶点。

四面体中的硅原子可被铝原子取代,便成为铝氧四面体。

6.催化剂的“三性”指的是活性;稳定性;流动性。

7.一个真实的晶体总有一种或多种结构上的缺陷。

晶格缺陷主要有点缺陷;线缺陷;面缺陷内部缺陷的存在将会引起晶格的畸变还会引起附加能的出现。

8. 美国人泰勒于1925年首先提出了活性中心理论,其出发点即催化剂失去活性这一实验事实。

他认为催化剂的表面是不均匀的,位于催化剂表面微型晶体的棱和顶角处的原子具有不饱合的键,因而形成了活性中心,催化反应只发生在这一活性中心。

10. X射线衍射技术是揭示晶体内部原子排列状况最有力的工具,它在物质结构研究中具有特殊的作用。

在催化剂研究中,它主要用于物相鉴定、物相分析及晶胞参数的测定,由它可以获得许多有用的结构信息。

11. 研究金属化学键的理论方法有三:能带理论、价键理论和配位场理论,各自从不同的角度来说明金属化学键的特征,每一种理论都提供了一些有用的概念。

三种理论,都可用特定的参量与金属的化学吸附和催化性能相关联,它们是相辅相成的。

12. 根据国际酶分类和命名法委员会的规定,酶的名称由“底物名”和“反应形式”加“酶”字而成,这样,通过酶的名称就可以直观地知道,何种化合物承受何种反应。

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