催化作用原理(名词解释+填空)

C 030·27061 催化作用基础试卷 第1页（共6页）
2009年10月江苏省高等教育自学考试
27061 催化作用基础
一、单项选择题（每小题1分，共20分）
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．主族元素的单质由于只具有不大的电负性，反应性较大，故本身( ) A ．很少被用作催化剂 B ．很多被用作催化剂 C ．不被用作催化剂 D ．一定被用作催化剂 2．载体在催化剂中含量( ) A ．较少 B ．较高 C ．固定不变 D ．适中 3．没有主催化剂，( ) A ．不存在催化作用 B ．也存在催化作用 C ．不发生反应 D ．反应速度很快 4．像金属或金属氧化物一类简单的固体，如果它们是以细小的结晶形式存在，尤其是在温度超过它们熔点一半时，( )
A ．特别容易烧结
B ．特别难以烧结
C ．特别容易燃烧
D ．特别难以燃烧 5．转化率和和选择性有如下关系：Y ＝X ( ) A ．＋S B ．－S C ．×S D ．÷S 6．单程收率有时也称( ) A ．选择性 B ．转化率 C ．得率 D ．寿命 7．对于强的放热反应，为避免出现热点，并保持各部分恒温，有时需用固体粒子稀释催化剂，它们必须是惰性、( ) A ．大热容的 B ．小热容的 C ．大颗粒的 D ．小颗粒的 8．反应管直径和催化剂颗粒直径之比应大于( ) A ．2 B ．4 C ．6 D ．8 9．容量法测定比表面是测量已知量的气体在吸附前后体积之( ) A ．和 B ．差 C ．积 D ．商
10．一般而言，催化剂组分中重金属含量越高，则密度( )
A ．越大
B ．越小
C ．不变
D ．为零。

三元催化器的作用及工作原理
三元催化器是一种用于减少汽车尾气中有害气体排放的装置。

它主要
用于减少氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）和挥发性有机化合物（VOCs）的排放。

三元催化器的工作原理是通过化学反应将有害气体转化为无害的
气体。

在氧化反应中，CO和VOCs与氧气反应生成二氧化碳（CO2）和水
（H2O）。

这个反应可以表示为：CO+1/2O2→CO2，VOCs+O2→CO2+H2O。

在还原反应中，NOx与一氧化碳和氢反应生成氮气（N2）和水。

这个
反应可以表示为：NOx+CO+1/2O2→N2+CO2+H2O，NOx+H2→N2+H2O。

在氧化还原反应中，CO和NOx反应生成CO2和N2、这个反应可以表
示为：2CO+2NOx→2CO2+N2
在冷启动阶段，当引擎启动时，三元催化器还没有达到工作温度，催
化剂无法有效地催化反应。

因此，冷启动时的尾气排放会较高。

在正常工作阶段，催化剂达到了工作温度，可以有效地催化反应。

此时，三元催化器可以将大部分的CO、NOx和VOCs转化为无害的气体。

在氧化阶段，当发动机工作负荷较低时，尾气中的氧气浓度较高，可
能导致催化剂上的氧化反应过于强烈，使CO和VOCs转化为CO2和H2O的
速率超过NOx的还原速率，从而使NOx的排放增加。

总之，三元催化器通过催化反应将汽车尾气中的有害气体转化为无害
的气体，从而减少汽车对环境的污染。

其工作原理是通过催化剂促进氧化、还原和氧化还原反应。

然而，三元催化器的工作性能受到多种因素的影响，因此需要保持适当的工作条件，以确保催化剂的正常工作。

1. 什么是催化剂什么是催化作用催化作用的特征有哪些工业生产中可逆反应为什么往往选择不同的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。

催化剂是一种可以改变一个化学反应速度的物质。

催化作用是指催化剂对化学反应所产生的效应。

催化作用具有如下几个特征：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、催化剂的使用寿命有限实际工业上催化正、逆反应时为什么往往选用不同的催化剂第一，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。

催化剂是如何加快化学反应速度的催化作用是通过加入催化剂，实现低活化能的化学反应途径，从而加速化学反应。

（催化剂通过改变反应历程，使化学反应所需克服的能垒数值大大减少。

结果：催化反应相对常规化学反应发生的条件温和得多，甚至常规条件下难以发生的反应，在催化剂参与下实现了工业化生产。

）3. 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选择性是指催化反应所消耗的原料中转化成目的产物的分率。

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寿命指在工业条件下，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；或满足上述条件经再生使用的累计时间，称为总寿命。

指催化剂的有效使用期限，是催化剂的重要性质之一。

催化化学中的术语催化化学是一门研究催化剂和催化过程的学科，其在化学和化工领域具有重要作用。

以下是一些催化化学中的常用术语：1. 催化剂（Catalyst）：催化剂是一种能够改变化学反应速率，而其本身的质量和化学性质在反应过程中不发生改变的物质。

2. 催化作用（Catalytic Activity）：催化作用是指催化剂对化学反应的速率产生的影响。

3. 催化剂设计（Catalyst Design）：根据反应需求，设计和制备具有特定催化活性和选择性的催化剂。

4. 催化剂制备（Catalyst Preparation）：制作催化剂的过程，包括物理和化学方法，如沉淀、浸渍、溶胶-凝胶等。

5. 催化剂表征（Catalyst Characterization）：通过各种表征技术（如X RD、SEM、TEM、XPS等）来分析催化剂的物理和化学性质。

6. 催化反应（Catalytic Reaction）：在催化剂作用下进行的化学反应。

7. 催化过程（Catalytic Process）：包括催化反应及其相关的操作和设备。

8. 绿色催化（Green Catalysis）：采用环境友好型催化剂和催化过程，实现资源的高效利用和减少污染物排放。

9. 纳米催化（Nanocatalysis）：利用纳米材料作为催化剂或催化载体，提高催化效果。

10. 生物催化（Biocatalysis）：利用生物催化剂（如酶、微生物等）进行化学反应。

11. 均相催化（Homogeneous Catalysis）：催化剂和反应物在同一相中进行的催化反应。

12. 多相催化（Heterogeneous Catalysis）：催化剂和反应物在不同的相中进行的催化反应。

13. 氧化催化（Oxidation Catalysis）：催化剂促进物质氧化反应的过程。

14. 还原催化（Reduction Catalysis）：催化剂促进物质还原反应的过程。

15. 相转移催化（Phase Transfer Catalysis）：催化剂促使反应物在两相之间进行转移的过程。

催化作用原理催化作用是化学反应中一种常见且重要的现象。

通过催化剂的存在，可以在反应速率和能量消耗方面起到显著的促进作用。

本文将介绍催化作用的原理，并探讨几个典型的催化反应案例。

一、催化作用的定义和基本原理催化作用是指通过添加催化剂来调控化学反应的速率，而不改变反应的终态和平衡位置。

催化剂是一种能够降低反应活化能并提高反应速率的物质。

催化剂在反应进行中不参与反应，因此在反应结束后可以被重新使用。

催化作用的基本原理涉及两个关键概念：活化能和反应中间体。

活化能是指反应在进入过渡态时所需要的能量，而反应中间体则是反应过程中的临时生成的物质。

催化剂通过与反应物发生相互作用，可以降低反应物的活化能，并稳定反应中间体。

这样一来，反应可以更容易地发生，并且反应速率得以提高。

二、催化作用的类型和机理催化作用可以分为两种类型：正常催化和自催化。

正常催化是指催化剂与反应物之间存在化学反应，生成新的物质，并参与到反应机制中。

自催化则是指催化剂本身就是反应物之一，通过反应生成中间体，然后再与其他反应物反应。

催化作用的机理主要有三种：表面反应机理、中间体机理和溶解催化机理。

表面反应机理是指催化剂在表面上与反应物之间发生化学反应，并生成反应产物。

中间体机理则是指催化剂与反应物之间形成中间体，然后再发生反应生成产物。

溶解催化机理则是指催化剂在溶液中与反应物形成络合物，调节反应速率。

三、典型催化反应案例1. 铂金催化剂在汽车尾气净化中的应用汽车尾气中的一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）是环境中的污染物。

铂金催化剂能够催化CO和NOx与氧气（O2）反应生成二氧化碳（CO2）和氮（N2），有效净化尾气。

2. 马弗炉中的催化作用马弗炉是一种用于合成氨的重要装置。

在马弗炉中，铁铝石催化剂通过吸附和解离氢气（H2）和氮气（N2），促进氢气和氮气的反应生成氨气（NH3），实现高效合成氨的过程。

3. 催化裂化反应在石油加工中的应用催化裂化反应是石油加工中常用的方法之一，用于将高碳烃转化为低碳烃。

三元催化器的工作原理
三元催化器是一种用于减少汽车尾气中有害物质排放的设备。

它主要由陶瓷基体、贵金属催化剂和热稳定剂组成。

其工作原理是通过催化剂的作用，将汽车尾气中的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和碳氢化合物（HC）转化为无害的二氧化碳（CO2）、水（H2O）和氮气（N2），从而减少对环境的污染。

在氧化阶段，三元催化器通过氧化催化剂将一氧化碳和碳氢化合物氧化为二氧化碳和水。

一氧化碳和碳氢化合物在催化剂表面与氧气发生氧化反应，产生的二氧化碳和水蒸气通过催化剂孔道排出。

在还原阶段，当发动机燃烧不充分时，排放氧气含量较低，此时催化剂将氮氧化物还原为氮气和水。

氮氧化物在催化剂表面与过量的一氧化碳和氢气发生还原反应，生成氮气和水。

在存储阶段，当发动机处于冷启动状态或者尾气中氧气含量较高时，三元催化器将氮氧化物储存为亚硝酸盐。

亚硝酸盐是一种稳定的化合物，可以在较低温度下储存，并在适当的条件下再释放出来进行还原反应。

此外，三元催化器还包含热稳定剂，用于提高催化剂的稳定性和耐高温性能。

热稳定剂可以在高温下吸收和释放氧气，以保持催化剂的活性，并延长催化器的使用寿命。

CO+1/2O2→CO2
CnHm+(n+m/4)O2→nCO2+m/2H2O
2NO+2CO→N2+2CO2
2NO+2H2→N2+2H2O
2NO2→2NO+O2
NO+CO→1/2N2+CO2
NO+H2→1/2N2+H2O
总之，三元催化器是通过催化剂的作用，将一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物转化为无害物质的装置。

它在减少汽车尾气排放，改善空气质量方面发挥着重要的作用。

汽车用三元催化器的原理及作用一、引言汽车尾气排放中的有害物质对环境和人体健康造成了严重的威胁。

为了减少尾气排放中的污染物，汽车行业引入了三元催化器。

本文将详细介绍汽车用三元催化器的原理及作用。

二、三元催化器的原理三元催化器是一种通过催化剂将汽车尾气中的有害物质转化为无害物质的装置。

其原理主要基于三个反应：氧化反应、还原反应和氧还原反应。

1. 氧化反应在氧化反应中，三元催化器中的催化剂会将一氧化碳（CO）和氢气（H2）氧化成二氧化碳（CO2）和水（H2O）。

这个反应能够有效地减少一氧化碳和氢气对环境的污染。

2. 还原反应还原反应是指三元催化器中的催化剂将氮氧化物（NOx）还原成氮气（N2）和水（H2O）。

这个反应可以降低氮氧化物对环境的污染。

3. 氧还原反应氧还原反应是指三元催化器中的催化剂通过氧的参与将一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）同时转化为二氧化碳（CO2）、氮气（N2）和水（H2O）。

这个反应综合了氧化反应和还原反应，能够同时减少一氧化碳和氮氧化物的排放。

三、三元催化器的作用三元催化器主要有以下几个作用：1. 减少一氧化碳排放三元催化器能够将一氧化碳转化为二氧化碳，从而减少对环境的污染。

一氧化碳是一种无色、无味、无臭的有毒气体，长时间暴露于一氧化碳中会导致中毒，严重时甚至会危及生命。

2. 减少氮氧化物排放三元催化器能够将氮氧化物转化为氮气和水，从而减少对环境的污染。

氮氧化物是空气污染的主要元凶之一，会对大气、水体和土壤造成严重的污染，对人体健康也有很大影响。

3. 降低颗粒物排放三元催化器能够将一些颗粒物捕获和转化，从而减少对环境的污染。

颗粒物是由燃油不完全燃烧产生的，会对空气质量和人体呼吸系统造成危害。

4. 提高燃烧效率三元催化器能够提高燃烧效率，使燃料更充分地燃烧，减少燃料的浪费。

这不仅可以节约燃料成本，还可以减少对环境的污染。

四、结论汽车用三元催化器通过催化剂的作用，将汽车尾气中的有害物质转化为无害物质，从而减少尾气排放对环境和人体健康的影响。

名词解释：淀粉水解糖：在工业生产上将淀粉水解为以葡萄糖为主的水解液的过程称为淀粉水解糖的制备，制得的水解液称为淀粉水解糖。

液化：利用a-淀粉酶将淀粉液化转化为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加的过程；糖化：利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖的过程（狭义）糖蜜预处理：糖蜜是甘蔗或甜菜制糖的副产物。

发酵前对糖蜜进行稀释、酸化、灭菌及澄清等过程称为糖蜜前处理。

发酵机制：指微生物通过其代谢活动，利用基质合成人们所需要的产物的内在规律。

代谢控制发酵：人为地改变微生物的代谢调控机制，使有用中间代谢产物过量积累，这种发酵称为代谢控制发酵。

巴斯德效应：在好气条件下，酵母发酵能力降低的规律称为巴斯德效应。

其现象是乙醇的积累减少，实质是细胞内糖代谢降低。

鲜啤酒：未经巴氏灭菌或超滤即出售。

新鲜、爽口，保质期短生啤酒：未经巴氏灭菌，但经超滤等无菌过滤后出售。

新鲜、爽口，保质期较短。

熟啤酒：经巴氏灭菌后出售。

苦味增加，有熟味，保质期长。

简答：发酵流程:比拟放大的基本过程:普遍:小型实验－中间规模试验(中试)－大型规模生产(工业化生产)发酵工程：斜面菌种－摇瓶试验(培养基、温度、起始pH值、需氧量、发酵时间)－小型发酵罐－中试－大规模工业生产发酵工程的发展经历了哪几个阶段：1、自然发酵时期2、纯培养技术建立(第一个转折期)3、通气搅拌的好气性发酵工程技术建立（第二个转折期）4、人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术建立(第三个转折期)5、发酵动力学、连续化、自动化工程技术的建立(第四个转折期)6、生物合成和化学合成相结合工程技术建立(第五个转折期)微生物工业发展趋势：1、几个转变：分解代谢→合成代谢；自然发酵→人工控制的突变型发酵→代谢控制发酵→通过遗传因子的人工支配建立的发酵2、化学合成与生物合成相结合3、大型、连续化、自动化发酵：发酵罐的容量可达500t，常用的也达20-30t。

4、人工诱变育种和代谢控制发酵：微生物潜力进一步挖掘，新菌株、新产品层出不穷。

催化重点知识点一、概述催化剂定义描述：在反应体系中，若存在某一种类物质，可使反应速率明显变化（增加或减少），而本身的化学性质和数量在反应前后基本保持不变，这种物质称为催化剂。

催化剂可以是正催化剂，也可以是负催化剂。

催化剂的组成：主体，载体，其他。

主体分为主催化剂、共催化剂、助催化剂。

助催化剂分为结构助催化剂、电子助催化剂、晶格缺陷助催化剂、扩散助催化剂。

主催化剂：起催化作用的根本性物质。

没有它不存在催化作用。

共催化剂：催化剂中含有两种单独存在时都具有催化活性的物质，但各自的催化活性大小不同，活性大的为主催化剂，活性小的为共催化剂。

两者组合可提高催化活性。

助催化剂：是催化剂中提高主催化剂的活性、选择性、改善催化剂的耐热性、抗毒性、机械强度、寿命等性能的组分。

催化反应：有催化剂参与的反应。

催化反应的分类：通常根据体系中催化剂和反应物的“相”分类；也可根据反应中反应分子间电子传递情况分类。

催化反应分为：均相催化反应，多相催化反应，酸碱反应，氧化还原反应。

均相催化反应：催化剂和反应物形成均一的相，可以是气相、液相。

多相催化反应：催化剂和反应物处于不同相，催化剂通常均为固体。

可分为气固、液固。

酸碱反应：在反应中发生电子对转移的称为酸－碱反应。

氧化还原反应：在反应中发生一个电子转移的称为氧化－还原反应。

催化特征：1催化是一种知识，是一种关于加快化学反应发生的“捷径”的知识。

2催化不能改变化学反应热力学平衡, 但促使热力学可自发发生的反应尽快发生，尽快达到化学平衡。

3催化是选择性的，往往要在一系列平行反应中特别地让其中一种反应尽快发生，尽速达到平衡。

如果可能，它还要同时抑制其它反应的进行。

四、如果热力学允许，催化对可逆反应的两个方向都是有效的。

催化的本质：在催化剂作用下，以较低活化能实现的自发化学反应被称为催化反应。

催化剂是一种中介物质，它提供了改变活化能的路径从而加快了反应速率(或降低了反应温度)，但其自身最终并没有被消耗。

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。

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。

总复习一、名词解释01. 主催化剂、共催化剂、载体、陈化02. 单组分沉淀法、共沉淀法、陈化、晶化导向剂03. 机械强度、催化剂中毒04. 比表面积、比孔容05.择形分子筛二、简答题01.什么是催化作用？02.催化剂剂的基本特性是什么？03.沉淀剂选择的原则是什么？04.沉淀过程易带入杂质，一般操作中如何避免杂质？05.浸渍法优点是什么？06.浸渍原理是什么？07.工业上一般采用多次浸渍法的原因？08.催化剂制备过程中，焙烧的目的是什么？09.成型操作中添加胶黏剂有什么作用？常用的胶黏剂有哪几类？10.工业上要求催化剂在工作状态能够承受哪些类型的机械破坏？11.多相催化反应机理是什么？12.什么叫积碳？工业上如何去除积碳？三、判断题01.镍、铂等金属是脱氢催化剂，不是加氢的催化剂。

（）02.镍、铂等金属是脱氢催化剂，同时也是加氢的催化剂。

（）03.共催化剂本身具有少量活性，和主催化剂同时起催化作用。

（）04助催化剂本身具有少量活性，加少量助催可明显改进催化剂性能，如活性、选择性等。

（）05.对甲醇合成有效的催化剂对甲醇分解也有效。

（）06.当催化剂与反应物形成均一相时，这种催化反应称为均相反应。

（）07.对于非晶型沉淀宜在含有适当电解质的稀冷的溶液中进行沉淀反应。

（）08.对于晶型沉淀应当在适当稀的溶液中进行沉淀反应。

（）09.多数非晶型沉淀，在沉淀形成后必采取陈化操作。

（）10.多次浸渍法的操作就是重复多次浸渍后再干燥、焙烧。

（）11.均相配合物催化剂一般存在分离回收困难的问题。

（）12.均相配合物催化剂一般存在热稳定性差的问题。

（）13.均相配合物催化剂活性往往比多相催化剂高。

（）14.焙烧的主要目的就是让微晶烧结，提高催化剂的机械强度。

（）15.焙烧可以让微晶适当烧结，提高催化剂的机械强度。

（）16.焙烧对催化剂性能影响较大，而干燥对催化剂性能影响相对较小。

（）17.还原操作是活化的唯一形式。

三元催化器作用原理三元催化器是一种广泛应用于汽车尾气处理系统中的催化器，其作用是将有害气体转化为无害物质，以减少对环境的污染。

三元催化器的作用原理主要涉及三个方面：氧化反应、还原反应和吸附作用。

三元催化器通过氧化反应将一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）转化为二氧化碳（CO2）和氮气（N2）。

在汽车尾气中，一氧化碳是一种有害气体，它会对人体和环境造成危害。

而氮氧化物则是导致酸雨和光化学烟雾的主要成分。

通过将一氧化碳和氮氧化物氧化为二氧化碳和氮气，三元催化器能够有效降低尾气的有害性。

三元催化器还能通过还原反应将氮氧化物转化为氮气。

在汽车尾气中，氮氧化物主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），它们对大气环境的污染较为严重。

通过将氮氧化物还原为氮气，三元催化器能够有效减少尾气中的氮氧化物含量，降低对大气环境的污染。

三元催化器还具有吸附作用。

它可以吸附并储存一部分氮氧化物，当氮氧化物的浓度过高时，催化器会释放储存的氮氧化物进行转化。

这种吸附作用可以提高三元催化器对氮氧化物的转化效率，同时也能有效减少氮氧化物的排放。

三元催化器的作用原理可以总结为：通过氧化反应将一氧化碳和氮氧化物转化为二氧化碳和氮气，通过还原反应将氮氧化物转化为氮气，同时具有吸附作用来储存和释放氮氧化物。

这些反应在催化剂的作用下进行，催化剂通常由铂、钯和铑等贵金属组成，它们能够提高反应速率和降低反应温度。

在实际应用中，三元催化器通常与氧传感器配合使用。

氧传感器能够测量尾气中的氧气含量，并根据测量结果调节发动机燃烧过程中的空燃比，以保证三元催化器的正常工作。

当氧气含量过高时，催化剂的氧化反应会受到抑制；而当氧气含量过低时，催化剂的还原反应会受到抑制。

因此，氧传感器的正常工作对于三元催化器的效率至关重要。

三元催化器通过氧化反应、还原反应和吸附作用将有害气体转化为无害物质，以减少汽车尾气对环境的污染。

其作用原理涉及多个反应过程，并依赖于贵金属催化剂和氧传感器的协同作用。

第一章催化剂根本知识1、名词解释（1）活性：催化剂使原料转化的速率，工业生产上常以每单位容积(或质量)催化剂在单位时间内转化原料反响物的数量来表示，如每立方米催化剂在每小时内能使原料转化的千克数。

（2）选择性：目的产物在总产物中的比例，实质上是反响系统中目的反响与副反响间反响速度竞争的表现。

（3）寿命：指催化剂的有效使用期限。

（4）均相催化反响：催化剂与反响物同处于一均匀物相中的催化作用。

（5）氧化复原型机理的催化反响：催化剂与反响物分子间发生单个电子的转移，从而形成活性物种。

（6）络合催化机理的反响：反响物分子与催化剂间配位作用而使反响物分子活化。

（7）〔额外补充〕什么是络合催化剂？答：一般是过渡金属络合物、过渡金属有机化合物。

（8）反响途径：反响物发生化学反响生成产物的路径。

（9）催化循环：催化剂参与了反响过程，但经历了几个反响组成的循环过程后，催化剂又恢复到初始态，反响物变成产物，此循环过程为催化循环。

（10）线速度：反响气体在反响条件下，通过催化床层自由体积的的速率。

（11）空白试验：在反响条件下，不填充催化床，通入原料气，检查有无壁效应，是否存在非催化反响。

（12）催化剂颗粒的等价直径：催化剂颗粒是不规那么的，如果把催化剂颗粒等效成球体，那么该球体的直径就是等价直径。

（13）接触时间：在反响条件下的反响气体，通过催化剂层中的自由空间所需要的时间。

（14）初级离子：内部具有严密构造的原始粒子。

（15）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。

2.表达催化作用的根本特征，并说明催化剂参加反响后为什么会改变反响速度？①催化剂只能加速热力学上可以进展的反响，而不能加速热力学上无法进展的反响。

②催化剂只能加速反响趋于平衡，而不能改变平衡的位置〔平衡常数〕。

③催化剂对反响具有选择性。

④催化剂的寿命。

催化剂之所以能够加速化学反响趋于热力学平衡点，是由于它为反响物分子提供了一条轻易进展的反响途径。

催化剂如何降低反应活化能，加快化学反应速度活化能是指化学反应中，由反应物分子到达活化分子所需的最小能量。

以酶和底物为例，二者自由状态下的势能与二者相结合形成的活化分子的势能之差就是反应所需的活化能，因此不是说活化能存在于细胞中，而是细胞中的某些能量为反应提供了所需的活化能。

化学反应速率与其活化能的大小密切相关，活化能越低，反应速率越快，因此降低活化能会有效地促进反应的进行。

酶通过降低活化能（实际上是通过改变反应途径的方式降低活化能）来促进一些原本很慢的生化反应得以快速进行。

催化剂是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。

催化剂在化学反应中引起的作用叫催化作用。

催化剂在工业上也称为触媒。

催化剂加快反应是由于它的参与降低了反应过程的活化能，这里以乙烯加氢反应为例来说明。

乙烯加氢生成乙烷要断裂一个C-C键和一个H-H键，同时形成两个新的C-H键。

在无催化剂时，假设此反应为基元反应，其活化能的粗约估值为要断裂键能总和的28%~30%，即大约46kcal/mol (1cal = 4.1840J,下同)。

电子从氢转移到乙烯或从乙烯转移到轻都是对称禁阻的，即通过四中心过渡态的协同反应是对称性不允许的。

但是在均相催化反应中，例如Wikimson催化剂RhCl(PPh3)3存在下，可通过δ-π配合，削弱一直断裂H-H键，形成两个配合在铑上的带部分负电荷的氢基。

这类M-H键的键能大约只有H-H键能的一半。

同时乙烯分子再通过δ-π配合，以侧基形式配位与铑上，使乙烯分子活化，这样就使得H-H键的断裂和C-H键的形成变得容易进行了。

由此可见，催化剂的作用是对化学反应中的化学键断裂和新的化学键形成的促进作用，它降低了反应过程的活化能，并使对称禁阻的反应转化为对称允许的反应。

归纳起来，催化剂之所以能促使反应加速是因为：①通过与反应物的相互作用，使反应按新的活化能降低的，或空间上有利的途径进行的结果；②催化剂能消除量子力学规则所产生的限制，引进有效反应途径。

催化剂的工作原理
催化剂是一种物质，它能够加速化学反应的速度，同时在反应结束后不消耗或改变其自身。

催化剂的工作原理基于多个步骤。

首先，催化剂能够吸附反应物分子。

这种吸附可以通过弱化反应物的键来实现，从而使得反应物更容易发生化学反应。

其次，吸附在催化剂表面的反应物分子之间可以发生化学反应。

由于催化剂表面的几何和电子结构与反应物不同，它们可以提供新的反应路径，使得反应能垒降低。

第三，催化剂能够提供活化能，使得反应物分子在更低的能量下发生碰撞。

这种活化能的提供通常涉及电子转移、质子转移或氢原子的移动等过程。

最后，经过催化剂作用后的反应产物可以从其表面解离并释放出来。

这使得催化剂得以重复使用，而不会被反应所消耗。

综上所述，催化剂通过吸附、提供新的反应路径、降低活化能和解离产物等步骤来加速化学反应的速度。

这些步骤中，催化剂本身不会发生永久性变化，因此可以反复使用，提高反应的经济性和环境友好性。

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催化化学复习题名词解释或简答题1. 催化剂作用答: “催化剂能加快化学反应速度,但它本身并不因化学反应的结果而消耗,它也不会改变反应的最终热力学平衡位置。

2.活性位(active site）答：在催化剂中真正起催化作用的那部分原子或原子集团。

如质子、配位络合物、表面原子簇等.一般用“＊”表示。

3. 转换频率（Turnover Frequency）答：单位时间内单位活性位上转化反应分子(底物）的数目．4. 选择性（Selectivity)答：Selectivity (％） = (转化为目的产物所消耗的某反应物量/某反应转化的总量)´100％5. 均相催化（homogeneous catalysis）答：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。

6. 多相催化（heterogeneous catalysis）答: 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。

7。

酶催化(enzyme catalysis)答: 兼有均相催化和多相催化的一些特性.酶是胶体大小的蛋白质分子，它小到足以与所有反应物一起分散在一个相中，但又大到足以论及它表面上的许多活性部位.8. 选择中毒答：一个催化剂中毒后，可能失去对某一反应的催化能力，但对别的催化反应仍有催化活性,这种现象称为选择中毒。

催化剂与催化作用试题催化剂与催化作用试题名词解释（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？8①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。

催化剂作用原理嘿，咱来讲讲催化剂的作用原理。

你可以把化学反应想象成一场盛大的舞会。

参加舞会的人就是反应物。

有时候呢，这些反应物就像害羞的人，不太愿意和别人跳舞（发生反应），或者它们要跳起舞来特别费劲，需要很长时间。

这时候催化剂就登场啦。

催化剂就像是一个超级有魅力的舞会组织者。

它能把反应物吸引过来，让它们在自己的周围聚集。

比如说有两种反应物，它们本来很难碰到一起。

但是催化剂给它们提供了一个特别的“舞台”，在这个“舞台”上，反应物更容易相遇。

就好像在一个大广场上，大家很分散，但是在一个小舞池里，人们就更容易碰到一起跳舞。

而且催化剂还能改变反应物的状态。

它能让反应物变得更活泼，就像本来很懒散的人变得充满活力。

比如有些反应物分子原本的结构很稳定，不太容易发生变化。

催化剂能和这些反应物分子结合，让它们的结构变得不稳定，这样它们就更容易参与反应了。

当反应结束后，催化剂又神奇地恢复了原来的样子，就像一个舞会组织者，舞会结束后他还是他，没有发生变化。

我们可以举个例子，就像汽车尾气的处理。

汽车尾气里有很多有害的气体，它们之间要发生反应变成无害的物质是比较困难的。

但是加入特定的催化剂后，这些有害气体的反应速度就大大加快了。

再比如在工业生产中，生产化肥或者其他化工产品的时候，如果没有催化剂，反应可能要花很长很长时间，甚至根本无法进行。

有了催化剂，反应就像被施了魔法一样，快速地进行着。

催化剂就像化学反应里的神奇小助手，它不参与反应的“消耗”，但却能大大加快反应的速度。

它让很多在自然条件下很难进行的反应变得容易起来，让化学工业生产变得更加高效。

不同的反应需要不同的催化剂，就像不同的舞会需要不同风格的组织者。

有的催化剂能加快这个反应，对另一个反应可能就没什么效果。

这都是因为每个反应都有它独特的“脾气”，需要特定的催化剂来帮忙。