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类型七 催化剂及催化作用的探究(word版习题)

类型七  催化剂及催化作用的探究(word版习题)
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题型三实验探究题

类型七催化剂及催化作用的探究

针对训练

1. 某小组同学对催化剂产生了兴趣,通过查资料了解到氧化铜、氧化铁等都能加速氯酸钾的分解。为了证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,他们设计了实验装置,并进行气体的制备和测量实验。实验时均以生成40 mL气体为标准,相关记录见下表:

实验序号KClO3质量加入其他的物质待测数据

1 1.

2 g 无其他物质

2 1.2 g 加入少量的CuO

试回答下列问题:

(1)上述实验中的“待测数据”指。

(2)为制取并收集40 mL氧气,请选择合适的装置,正确的连接顺序是(按顺序填写字母);用E装置时,若仰视读数,测得的气体体积实际体积(填“大于”、“小于”或“等于”)。

第1题图

(3)实验常选A装置来制取氧气,反应方程式为。装置A中长颈漏斗在使用时应注意。

2. (2016自贡)H2O2分解时可以使用的触媒不止MnO2一种。为比较相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果,某研究小组进行了探究(如图):

第2题图

(1)写出H2O2分解(MnO2作催化剂)的化学方程式。

(2)用图甲的实验来进行定性探究,通过观察可比较两者的催化效果是不同的。

(3)用图乙的实验来进行定量探究,实验前检查该装置气密性的方法是。要定量的比较出两者的催化效果,可测量生成等体积气体时所需的。

(4)在FeCl3溶液中有一种粒子起催化作用,究竟是哪一种呢?

猜想一:铁离子(Fe3+)起催化作用;

猜想二:起催化作用;

猜想三:起催化作用。

请设计实验,验证猜想一:

实验操作实验现象及结论

分别取同温度同体积同浓度的H 2O 2溶液于2支试管中,再分别加入 和 ,观察现象

________________________________

答案:

1. (1)生成40 mL 气体所需时间 (2)DBE 小于 (3)2H 2O 2=====

MnO 2 2H 2O +O 2↑ 下端管口应伸入液面以下

【解析】(1)确定氧化铜能否作氯酸钾分解的催化剂,需要设计对比实验,同时测定收集40 mL 氧气所需时间。(2)为了准确测定收集氧气的体积应该用排水法收集氧气并将水排进量筒内,进入量筒内水的体积就是生成氧气的体积,故装置连接顺序为DBE ;读量筒内液体体积时,若仰视读数,则读出数值要比实际液体体积偏小,从而导致测得气体的体积偏小。(3)用过氧化氢制取氧气时,为了避免生成的氧气从长颈漏斗逸出,长颈漏斗下端的管口要伸入液面以下。

2. (1)2H 2O 2 =====MnO 2 2H 2O + O 2

↑ (2)产生气泡的快慢 (3)关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞往右拉至一定刻度,松手后观察活塞能否回到原位置 时间 (4)氯离子 水分子 氯化铁溶液 稀盐酸 加入氯化铁溶液的试管中有大量气泡产生,加入稀盐酸的试管中无明显现象,故铁离子起催化作用

【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气。(2)氯化铁溶液和硫酸铜溶液的催化剂效果可通过比较产生气泡的快慢判断。

(3)检查装置气密性的方法是先将分液漏斗的活塞关闭,然后将注射

器的活塞往右拉至某一刻度,然后松手,如果松手后活塞能回到原来位置,说明装置气密性良好,否则装置漏气;从定量角度比较氯化铁和硫酸铜的催化效果,可通过测定收集等体积气体所用时间判断,或通过测定相同时间内收集到气体的体积判断。(4)在氯化铁溶液中存在三种微粒:铁离子、氯离子和水分子,所以猜想二、三分别是氯离子或水分子起催化作用;要证明猜想一正确,要求控制加入的溶液中,一种含铁离子,一种不含铁离子,且两种溶液中阴离子相同,所以可分别加入氯离子浓度相同的氯化铁溶液和稀盐酸,可观察到加入氯化铁溶液后,产生气泡较快,加入稀盐酸后无明显变化,由此说明铁离子起催化作用。

(完整版)催化剂与催化作用试题副本

名词解释(10~15分,4~6题)填空(10~15分,5~10题)简要回答问题(45~55分,6~8题)论述题(25~35,2~3题) 第1、2章复习思考题 1、催化剂是如何定义的? 催化剂是一种能够改变化学反应速度而不能改变反应的热力学平衡位置,且自身不被明显消耗的物质。 2、催化剂在工业上的作用功能或者效果有哪些? 1)使得原来难以在工业上实现的过程得以实现。 2)由过去常常使用的一种原料,可以改变为多种原料。 3)原来无法生产的过程,可以实现生产。 4)原来需要多步完成的,变为一步完成。 5)由原来产品质量低,能耗大,变为生产成本低,质量高 6)由原来转化率低,副产物多,污染严重,变为转化率高,产物单一,污染减少 3、载体具有哪些功能和作用?8 ①分散作用,增大表面积,分散活性组分;②稳定化作用,防止活性组分熔化或者再结晶;③支撑作用,使催化剂具备一定机械强度,不易破损;④传热和稀释作用,能及时移走热量,提高热稳定性; ⑤助催化作用,某些载体能对活性组分发生诱导作用,协助活性组分发生催化作用。 4、代表催化剂性能的重要指标是什么? 催化剂的反应性能是评价催化剂好坏的主要指标,它主要包括催化剂的活性、选择性和稳定性。(1)催化剂的活性:指催化剂能加快化学反应的反应速度的程度 (2)催化剂的选择性:使反应向生成某一特定产物的方向进行。 (3)催化剂的稳定性:是指在使用条件下,催化剂具有稳定活性的周期 5、多相催化反应的过程步骤可分为哪几步?实质上可分为几步? (1)外扩散—内扩散—化学吸附—表面反应—脱附—内扩散—外扩散 (2)物理过程—化学过程—物理过程 6、吸附是如何定义的? 气体与固体表面接触时,固体表面上气体的浓度高于气相主体浓度的现象。 7、物理吸附与化学吸附的本质不同是什么? 本质:二者不同在于其作用力不同,前者为范德华力,后者为化学键力,因此吸附形成的吸附物种也不同,而且吸附过程也不同等诸多不同。 不同的表现形式为:(后面) 8、为何说Langmuir吸附为理想吸附?基本假设是什么? 模型假设:①吸附表面均匀,各吸附中心能量相同;②吸附分子间无相互作用;③单分子层吸附,吸附分子与吸附中心碰撞进行吸附,一个分子只占据一个吸附中心;④在一定条件下,吸附与脱附可建立动态平衡。 9、催化剂的比表面测定有哪些实验方法? (1)BET法测比表面积 1)测定原理和计算方法 依据BET提出的多层吸附理论以及BET吸附等温曲线进行测定和计算的。利用BET方程进行作图,采用试验采集数据并利用图解法进行计算。 2)实验方法 测定表面积的实验方法通常有,低温氮吸附容量法、重量法和色谱法等,当表面积比较小时,采用氮吸附法。 (2)色谱法测定比表面积 色谱法测定比表面积时载气一般采用He或H2,用N2做吸附质,吸附在液氮温度下进行。 10、何为扩散?催化剂颗粒内部存在几种扩散形式? (1)扩散:分子通过随机运动,从高浓度向低浓度进行传播的现象。 (2)1)普通扩散(分子扩散):分子扩散的阻力来自分子间的碰撞,通常在大孔(孔径大于100nm)

第六章金属催化剂催化作用讲解

第六章金属催化剂催化作用 章节分配 一、金属催化剂重要类型及重要催化反应示例 二、乙烯环氧化催化作用 1. 乙烯环氧化工业催化剂 2. 乙烯环氧化反应机理 3. 乙烯环氧化中助催剂、促进剂的作用及新型催化剂 三、氨合成催化剂催化作用 1. 合成氨催化剂简况 2. 熔铁催化剂的结构 3. 各种助剂的作用及含量的最佳值范围 4. 氨合成铁催化剂活性中心模型及其作用机理 四、烃类催化重整催化剂作用原理 1. 催化重整反应及重整催化剂 2. 烃类在过渡金属上的吸附态及烃类脱氢 3. 催化重整作用机理 五、其他重要类型金属催化剂简介 1. 镍系催化剂 2. 裂解气中炔烃选择加氢催化剂 六、金属催化剂的电子迁移、d空穴与催化活性 七、多位理论的几何因素与能量因素 八、对多位理论及电子理论的评价 金属催化剂是固体催化剂中研究得最早、最深入,同时也是获得最广泛应用的一类催化剂,例如,氨的合成(Fe)和氧化(Pt),有机化合物的加氢(Ni,Pd,Pt,等)、氢解(Os, Ru,Ni,等)和异构(Ir,Pt,等),乙烯的氧化(Ag),CO的加氢(Fe,

Co,Ni,Ru,等)以及汽车尾气的净化(Pt,Pd,等)等等。其主要特点是具有很高的催化活性和可以使多种键发生开裂。 (1) 自从上世纪P.Sabatier发现金属镍可催化苯加氢生成环己烷以来,迄今除金属催化剂以外,尚未发现过能催化这一反应的其它类型催化剂.又如,乙烷氢解对金属催化剂来说并非难事.然而除金属催化剂之外,也末发现可使乙烷加氢分解的别种催化剂,另外,如众所周知,F—T合成也只有在金属催化剂上才能进行等等.那么,金属催化剂之所以具有这种高的活性,其内在因素是什么? (2)所有金属催化剂几乎都是过渡金属,而且,金属催化剂的功能又都和d 轨道有关,这是为什么? (3)当过渡金属催化剂按其活性排列时,对每个反应都有自己独有的序列,即使对每类反应,至今也未发现它们有相同的序列,什么是决定这种序列的内在因素? (4)对一个反应来说,为什么同类金属又常常有明显不同的选择性? (5)对某些反应来说,单位表面积的催化活性决定于金属的晶面、金属晶粒的大小(如果金属是负载着的),载体以及制法,为什么对活性有这种差别?又怎样和反应相联系? (6)由两种金属制成的合金催化剂,其催化功能随组分有强大变化,而且又明显地取决于所研究的反应,产生这些效果的原因是什么? 表6-1 金属催化剂类型(按制备方法划分)

催化剂与催化作用_参考答案剖析

1、催化剂定义 催化剂是一种能够改变化学反应速度而不能改变反应的热力学平衡位置,且自身不被明显消耗的物质。 2、催化剂活性、表示方法 (1)活性定义:一般,指定条件下(压力、温度)一定量催化剂上的反应速率(来衡量)。 (2)表示方法:对于反应, ,速率 3、催化剂选择性、表示方法 (1)定义:当反应可以按照热力学上几个可能的方向进行时,催化剂可以选择性地加速其中的某一反应。 4、载体具有哪些功能和作用?8 ①分散作用,增大表面积,分散活性组分;②稳定化作用,防止活性组分熔化或者再结晶;③支撑作用,使催化剂具备一定机械强度,不易破损;④传热和稀释作用,能及时移走热量,提高热稳定性;⑤助催化作用,某些载体能对活性组分发生诱导作用,协助活性组分发生催化作用。 5、催化剂选择考虑因素:选择性>寿命>活性>价格 工业催化剂: 6、催化剂一般组成 1)活性组份或称主催化剂2)载体或基质3)助催化剂 7.催化剂分类 按物相均一性:均相催化、多相催化、酶催化 按作用机理:氧化还原催化,酸碱催化(离子型机理,生成正碳离子或负碳离子)配位催化:催化剂与反应物分子发生配位作用而使反应物活化。 按反应类型分类:加氢、脱氢、部分氧化、完全氧化、水煤气、合成气、酸催化、氯氧化、羰基化、聚合8、多相催化反应的过程步骤可分为哪几步?实质上可分为几步? (1)外扩散—内扩散—化学吸附—表面反应—脱附—内扩散—外扩散 (2)物理过程—化学过程—物理过程 9、吸附是如何定义的?物理吸附与化学吸附的本质不同是什么? 吸附:气体与固体表面接触时,固体表面上气体的浓度高于气相主体浓度的现象。 固体表面吸附:物理吸附: 作用力:van der Waals力 静电力:具有永久偶极矩的分子间的静电吸引力

第28天催化剂和催化作用

第28天催化剂和催化作用 [学习要点] 1.知道催化剂和催化作用的概念 2.理解催化剂和催化作用之间的关系。 [家教点窍] 1.催化剂:能改变其他物质的化学反应速度,而本身的化学性质和质量在反应前后都不 变的物质。 2.催化作用:催化剂所起的作用。 3.对催化剂的说明: (1)催化剂能改变其他物质的化学反应速度,而不是加快反应速度。 (2)催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不改变,而不是性质不变。 (3)催化剂具有选择性。 [典型例题] 例下列关于催化剂的各种不同说法:①催化剂有催化作用;②催化剂可加快自身的反应速度;③催化剂在反应前后的性质和质量都不改变;④催化剂也称为触媒;⑤催化剂的作用是改变其他物质的反应速度;⑥在反应过程中,催化剂自智周万物并不参与反应,正确的是 ( ) (A)①②③ (B)①④⑤ (C)只有①④ (D)②③⑥ 解析初中化学中,常常将有氧化作用的物质称为氧化剂,有催化作用的物质称为催化剂,还有还原剂、腐鉵剂、致冷剂、干燥剂、指示剂和溶剂等。所以正确。催化剂的作用“能改变其他物质的反应速度”,而且反应速度包括加快和减慢两种情况,而不单纯指“加快反 应速度”所以错误,而正确。催化剂的概念中所说“在化学反应前后质量和化学性质不意味 着催化剂本身“不参加反应”,事实上,在化学反应中的催化剂通常是参与反应的,如:催 化剂A在B和C反应生成BC时的作用可表示为B+A BA,BA+C BC+A,这一整个过程也 可表示为B+C A BC。因为催化剂往往参与反应,根据上面的示意和质量守恒定律,“反 应前后质量和化学性质不变”,而物理性质却可能有所改变,所以,③、⑥错误,催化剂在 生产和科研领域中也称为触媒,有时还叫做接触剂,所以题中说法正确。 答案 (B) [强化训练] 一、选择题 1.下列关于催化剂的叙述中,正确的是 ( ) (A)在反应中使用催化剂,反应速度一定加快 (B)不使用催化剂反应不能进行 (C)催化剂可以改变物质的化学反应速度 (D)催化剂在反应前后,一切性质都不改变 2.下列说法中,正确的是 ( ) (A)加热含氧化合物都能得到氧气 (B)氯酸钾里如不加入二氧化锰,加热后不能得到氧气 (C)氯酸钾里如不加入二氧化锰,加热后,生成的氧气较少 (D)单独加热氯酸钾也能得到氧气 3.下列说法中,正确的是 ( ) (A)二氧化锰是催化剂,它能对化学反应比较缓慢的物质起催化作用 (B)实验室也可用高锰酸钾加入二氧化锰作催化剂来迅速制氧气

催化剂与催化作用复习资料(很有用的)

第1、2章复习思考题 1、催化剂是如何定义的? 催化剂是一种能够改变化学反应速度而不能改变反应的热力学平衡位置,且自身不被明显消耗的物质。 2、催化剂在工业上的作用功能或者效果有哪些? 1)使得原来难以在工业上实现的过程得以实现。 2)由过去常常使用的一种原料,可以改变为多种原料。 3)原来无法生产的过程,可以实现生产。 4)原来需要多步完成的,变为一步完成。 5)由原来产品质量低,能耗大,变为生产成本低,质量高 6)由原来转化率低,副产物多,污染严重,变为转化率高,产物单一,污染减少 3、载体具有哪些功能和作用? ①分散作用,增大表面积,分散活性组分;②稳定化作用,防止活性组分熔化或者再结晶;③支撑作用,使催化剂具备一定机械强度,不易破损;④传热和稀释作用,能及时移走热量,提高热稳定性;⑤助催化作用,某些载体能对活性组分发生诱导作用,协助活性组分发生催化作用。 4、代表催化剂性能的重要指标是什么? 催化剂的反应性能是评价催化剂好坏的主要指标,它主要包括催化剂的活性、选择性和稳定性。 (1)催化剂的活性:指催化剂能加快化学反应的反应速度的程度 (2)催化剂的选择性:使反应向生成某一特定产物的方向进行。 (3)催化剂的稳定性:是指在使用条件下,催化剂具有稳定活性的周期 5、多相催化反应的过程步骤可分为哪几步?实质上可分为几步? (1)外扩散—内扩散—化学吸附—表面反应—脱附—内扩散—外扩散 (2)物理过程—化学过程—物理过程 6、吸附是如何定义的? 气体与固体表面接触时,固体表面上气体的浓度高于气相主体浓度的现象。 7、物理吸附与化学吸附的本质不同是什么? 本质:二者不同在于其作用力不同,前者为范德华力,后者为化学键力,因此吸附形成的吸附物种也不同,而且吸附过程也不同等诸多不同。 不同的表现形式为:(后面) 8、为何说Langmuir吸附为理想吸附?基本假设是什么? 模型假设:①吸附表面均匀,各吸附中心能量相同;②吸附分子间无相互作用;③单分子层吸附,吸附分子与吸附中心碰撞进行吸附,一个分子只占据一个吸附中心;④在一定条件下,吸附与脱附可建立动态平衡。 9、催化剂的比表面测定有哪些实验方法? (1)BET法测比表面积 1)测定原理和计算方法 依据BET提出的多层吸附理论以及BET吸附等温曲线进行测定和计算的。利用BET方程进行作图,采用试验采集数据并利用图解法进行计算。 2)实验方法 测定表面积的实验方法通常有,低温氮吸附容量法、重量法和色谱法等,当表面积比较小时,采用氮吸附法。 (2)色谱法测定比表面积 色谱法测定比表面积时载气一般采用He或H2,用N2做吸附质,吸附在液氮温度下进行。 10、何为扩散?催化剂颗粒内部存在几种扩散形式? (1)扩散:分子通过随机运动,从高浓度向低浓度进行传播的现象。 (2)1)普通扩散(分子扩散):分子扩散的阻力来自分子间的碰撞,通常在大孔(孔径大于100nm)或者压力较高的条件下发生的扩散多为分子扩散。 2)微孔扩散(努森扩散Kundsen):微孔扩散的阻力重要来自分子与孔壁的碰撞 3)过渡区扩散:指介于分子扩散与微孔扩散之间的过渡区。 4)构型扩散:在同一孔隙中扩散,由于分子构型不同,而扩散系数相差很大的扩散,称为构型扩散。 5)表面扩散:由于表面上分子的运动而产生的传质过程

初三化学催化剂和催化作用

催化剂和催化作用 一、选择题 1.下列关于催化剂的叙述中,正确的是 ( ) (A)在反应中使用催化剂,反应速度一定加快 (B)不使用催化剂反应不能进行 (C)催化剂可以改变物质的化学反应速度 (D)催化剂在反应前后,一切性质都不改变 2.下列说法中,正确的是 ( ) (A)加热含氧化合物都能得到氧气 (B)氯酸钾里如不加入二氧化锰,加热后不能得到氧气 (C)氯酸钾里如不加入二氧化锰,加热后,生成的氧气较少 (D)单独加热氯酸钾也能得到氧气 3.下列说法中,正确的是 ( ) (A)二氧化锰是催化剂,它能对化学反应比较缓慢的物质起催化作用 (B)实验室也可用高锰酸钾加入二氧化锰作催化剂来迅速制氧气 (C)高锰酸钾和氯酸钾共热,也能很快放出氧气 (D)二氧化锰只能作催化剂 4.对于催化剂来说在化学反应前后不变的是 ( ) (A)质量与物理性质 (B)质量与化学性质 (C)物理性质与化学性质 (D)质量、物理性质、化学性质 6.二氧化锰在氯酸钾分解反应中所起的作用是 ( ) (A)干燥生成的氧气 (B)使氧气的生成量增加 (C)提高氧气的纯度 (D)使氯酸钾在较低温度下迅速放出氧气 8.下列说法中,正确的是 ( ) (A)加热氯酸钾固体不能得到氧气 (B)用氯酸钾制氧气时,加入少量二氧化锰能增加氧气的生成量 (C)和氯酸钾混合受热后的二氧化锰,仍具有催化作用 (D)起过催化作用的二氧化锰质量明显减少 二、填空题 1.催化剂在化学反应中的作用是,在化学反应前后催化剂的和都不改变。在氯酸钾制取氧气的反应中加入二氧化锰,这是为了,写出化学反应方程式

化学科学探究专题复习 一、探究催化剂、粒子的作用。 (2011广东)、学习了MnO 2 对过氧化氢分解有催化作用的 知识后,某同学想:CuO能否起到类似MnO 2 的催化剂作用呢?于是进行了以下探究。 【猜想】Ⅰ、CuO不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变; Ⅱ、CuO参与反应产生O 2, 反应前后质量好化学性质发生了改变; Ⅲ、CuO是反应的催化剂,反应前后。 【实验】用天平称量0.2gCuO,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验: (1)填写下表: (2)步骤①的目的是。 (4)过氧化氢能被CuO催化分解放出O 2 的化学方程式为。 (2012·安徽)实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气,写出反应的化学方程:。 小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究: 【提出猜想】除MnO 2、CuO外,Fe 2 O 3 也可以作KClO 3 分解的催化剂。 【完成实验】按下表进行实验,并测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)。

催化剂与催化作用复习总结

催化剂的作用的特征有哪些?催化剂能否改变化学平衡? (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。催化剂能改变化学反应的速率,其自身并不进入反应的产物,在理想的情况下不为反应所改变。但在实际过程中不能无限制的使用,催化剂经过多次使用后会失活。 催化剂如何加快化学反应速度? 催化剂加快反应速率的原因与温度对反应速率的影响是根本不同的。催化剂可以改变反应的路线,降低反应的活化能,使反应物分子中活化分子的百分数增大,反应速率加快。 催化作用可分为均相催化和非均相催化两种。如果催化剂和反应物同处于气态或液态,即为均相催化。若催化剂为固态物质,反应物是气态或液态时,即称为非均相催化。 在均相催化中,催化剂跟反应物分子或离子通常结合形成不稳定的中间物即活化络合物。这一过程的活化能通常比较低,因此反应速率快,然后中间物又跟另一反应物迅速作用(活化能也较低)生成最终产物,并再生出催化剂。该过程可表示为: A+B=AB(慢)A+C=AC(快)AC+B=AB+C(快) 式中A、B为反应物,AB为产物,C为催化剂。 由于反应的途径发生了改变,将一步进行的反应分为两步进行,两步反应的活化能之和也远比一步反应的低。该理论被称为“中间产物理论”。 在非均相催化过程中,催化剂是固体物质,固体催化剂的表面存在一些能吸附反应物分子的特别活跃中心,称为活化中心。反应物在催化剂表面的活性中心形成不稳定的中间化合物,从而降低了原反应的活化能,使反应能迅速进行。催化剂表面积越大,其催化活性越高。因此催化剂通常被做成细颗粒状或将其附载在多孔载体上。许多工业生产中都使用了这种非均相催化剂,如石油裂化,合成氨等,使用大量的金属氧化物固体催化剂。该理论称为“活化中心理论”。 催化剂可以同样程度地加快正、逆反应的速率,不能使化学平衡移动,不能改变反应物的转化率。请注意加快逆反应也就是减慢反应速率,这种催化剂也叫负催化剂! 催化剂的活性、选择性的含义? 催化剂的活性,又称催化活性,是指催化剂对反应加速的程度,可以作为衡量催化剂效能大小的标准。催化剂的选择性是使反应向生成某一特定产物的方向进行。转化为目的产物所消耗的某反应物量/某反应转化的总量。 催化反应的活化能是否与非催化反应的相同?为什么? (1)不改变反应热:因为催化剂只是通过改变化学反应历程来降低活化能,而化学反应前后的能量变化是由反应物和产物在反应体系中的相对能位来决定,反应物与产物的结构确定了它们的相对能位,即不改变反应物与生成物的摩尔焓,因此加入催化剂不改变反应热。 (2)降低活化能:因为催化剂通过改变反应历程,使反应沿着一条更容易进行的途径进行。 催化剂为什么具有寿命?影响催化剂的寿命的因素有哪些? 指催化剂的有效使用期限,是催化剂的重要性质之一。催化剂在使用过程中,效率会逐渐下降,影响催化过程的进行。例如因催化活性或催化剂选择性下降,以及因催化剂粉碎而引起床层压力降增加等,均导致生产过程的经济效益降低,甚至无法正常运行。 ①化学稳定性:化学组成与化学状态稳定,活性组分与助剂不反应与流失; ②耐热稳定性:不烧结、微晶长大和晶相变化; ③抗毒稳定性:抗吸附活性毒物失活; ④机械稳定性:抗磨损率、压碎强度、抗热冲击。决定催化剂使用过程中的破碎和磨损 举例说明催化循环? 非缔合活化催化循环定义:在催化反应过程中催化剂以两种明显的价态存在,反应物的活化经由催化剂与

催化剂与催化作用复习资料(很有用的)教学内容

催化剂与催化作用复习资料(很有用的)

第1、2章复习思考题 1、催化剂是如何定义的? 催化剂是一种能够改变化学反应速度而不能改变反应的热力学平衡位置,且自身不被明显消耗的物质。 2、催化剂在工业上的作用功能或者效果有哪些? 1)使得原来难以在工业上实现的过程得以实现。 2)由过去常常使用的一种原料,可以改变为多种原料。 3)原来无法生产的过程,可以实现生产。 4)原来需要多步完成的,变为一步完成。 5)由原来产品质量低,能耗大,变为生产成本低,质量高 6)由原来转化率低,副产物多,污染严重,变为转化率高,产物单一,污染减少 3、载体具有哪些功能和作用? ①分散作用,增大表面积,分散活性组分;②稳定化作用,防止活性组分熔化或者再结晶;③支撑作用,使催化剂具备一定机械强度,不易破损;④传热和稀释作用,能及时移走热量,提高热稳定性; ⑤助催化作用,某些载体能对活性组分发生诱导作用,协助活性组分发生催化作用。 4、代表催化剂性能的重要指标是什么? 催化剂的反应性能是评价催化剂好坏的主要指标,它主要包括催化剂的活性、选择性和稳定性。(1)催化剂的活性:指催化剂能加快化学反应的反应速度的程度 (2)催化剂的选择性:使反应向生成某一特定产物的方向进行。 (3)催化剂的稳定性:是指在使用条件下,催化剂具有稳定活性的周期 5、多相催化反应的过程步骤可分为哪几步?实质上可分为几步? (1)外扩散—内扩散—化学吸附—表面反应—脱附—内扩散—外扩散 (2)物理过程—化学过程—物理过程 6、吸附是如何定义的? 气体与固体表面接触时,固体表面上气体的浓度高于气相主体浓度的现象。

7、物理吸附与化学吸附的本质不同是什么? 本质:二者不同在于其作用力不同,前者为范德华力,后者为化学键力,因此吸附形成的吸附物种也不同,而且吸附过程也不同等诸多不同。 不同的表现形式为:(后面) 8、为何说Langmuir吸附为理想吸附?基本假设是什么? 模型假设:①吸附表面均匀,各吸附中心能量相同;②吸附分子间无相互作用;③单分子层吸附,吸附分子与吸附中心碰撞进行吸附,一个分子只占据一个吸附中心;④在一定条件下,吸附与脱附可建立动态平衡。 9、催化剂的比表面测定有哪些实验方法? (1) BET法测比表面积 1)测定原理和计算方法 依据BET提出的多层吸附理论以及BET吸附等温曲线进行测定和计算的。利用BET方程进行作图,采用试验采集数据并利用图解法进行计算。 2)实验方法 测定表面积的实验方法通常有,低温氮吸附容量法、重量法和色谱法等,当表面积比较小时,采用氮吸附法。 (2)色谱法测定比表面积 色谱法测定比表面积时载气一般采用He或H2,用N2做吸附质,吸附在液氮温度下进行。 10、何为扩散?催化剂颗粒内部存在几种扩散形式? (1)扩散:分子通过随机运动,从高浓度向低浓度进行传播的现象。 (2)1)普通扩散(分子扩散):分子扩散的阻力来自分子间的碰撞,通常在大孔(孔径大于 100nm)或者压力较高的条件下发生的扩散多为分子扩散。 2)微孔扩散(努森扩散Kundsen):微孔扩散的阻力重要来自分子与孔壁的碰撞 3)过渡区扩散:指介于分子扩散与微孔扩散之间的过渡区。

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