催化化学1 待答案

2010-2011学年第一学期期末考试试题试题名称：催化化学 试卷类型：B 卷（开卷）使用专业：应用化学 使用年级：08级本科一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案。

答案选错或未选者，该题不得分。

每小题2分，共16分。

）1．催化剂在催化化学反应时能够 。

A 、加快正向反应速度，降低逆向反应速度B 、缩短达到反应平衡所需要的时间，同时提高平衡转化率C 、降低反应活化能，改变热力学平衡常数D 、降低反应活化能，改变反应历程2．在多组分催化剂催化2A+B→2C 反应中，用3种配比不同的催化剂进行反应，当反应温度、原料气组成、反应接触时间相同时， 3种催化剂活性的高低为 。

编号 催化剂的用量/mL 收集产品的时间/min 产品中乙醛含量/g1 10 20 452 10 20 423 10 10 32A 、3＞2＞1B 、 3＞1＞2C 、1＞2＞3 (D) 2＞3＞13．BET 方程的导出是基于 。

A 、化学吸附的多分子层理论，借用Langmuir 的理想表面吸附模型推导出来的B 、物理吸附的多分子层理论，借用Langmuir 的理想表面吸附模型推导出来的C 、物理吸附的单分子层理论，借用Langmuir 的理想表面吸附模型推导出来的D 、物理吸附的多分子层理论，借用Freundlich 的非理想表面吸附模型推导出来的4．下列四个叙述中与多孔催化剂等温吸附滞后现象的解释无关的是 。

A 、McBain 的墨水瓶模型B 、Cohan 的两端开口的圆柱型模型C 、Kelkin 方程D 、以上说法与滞后现象的解释都有关系5．已知某一催化剂的质量、堆体积和汞置换体积，那么可以求出该催化剂的 。

A 、假密度B 、真密度C 、视密度D 、以上三种说法都正确6．所有金属催化剂几乎都是过渡金属，主要是因为它们 。

A 、易失去电子B 、易得到电子C 、易强烈吸附反应物D 、有着d 电子结构7．下列四个叙述中对金属氧化物催化剂错误的是 。

催化原理一、1、催化剂的定义是：一类能够改变化学反应速度而本身不进入最终产物分子组成中的物质2、催化作用的定义是：催化作用是一种化学作用，是靠用量极少而本身不被消耗的一种叫做催化剂的外来物质来加速化学反应的现象。

3、4、溢流现象——指固体催化剂表面的活性中心经吸附产生一种离子的或自由基的活性物种，它们迁移到别的活性中心处的现象。

5、由于物理或化学的作用力，某种物质的分子能附着或结合在两相界面上（固－固相界面除外），从而使这种分子在两相界面上的浓度大于体系的其他部分的现象6、Bronsted酸碱B酸（质子酸）：凡能给出质子的物质，如H+B碱：凡能接受质子的物质，如BF37、Lewis酸碱L酸（非质子酸）：凡能接受电子对的物质，如OH-L碱：凡能提供电子对的物质，如NH38/ 软亲软，硬亲硬，软硬交界就不分亲近二1、活性组分、助催化剂（促进剂）和载体2、3、分子间扩散努森扩散构型扩散4、5、Mx/n[(AlO2)x •(SiO2)y] • zH2O或aM2/nO • bX2O3 • cYO2 • dH2O6、立方体( )笼、六方柱笼、八面沸石笼7、方钠型沸石（如A型分子筛）；八面型沸石（如X－型、Y－型分子筛）；丝光型沸石（M－型）；高硅型沸石（如ZSH－5）8、反应物的择形催化产物的择形催化过渡态限制的择形催化分子交通控制的择形催化9 werner配合物原子簇π-配位化合物过渡金属有机化合物1011、过渡金属氧化物、过渡金属复合氧化物三、1、1）催化剂可以影响化学反应的速度。

2)、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3）催化剂只能加速反应趋向平衡，而不能改变化学平衡位置。

4)、催化剂对化学反应具有选择性。

2、3吸附的微观过程以及吸附过程中的能量关系可以用吸附位能曲线（上图）表示。

图中：P－物理吸附位能曲线: （Lernard - Jones方程）C－化学吸附位能曲线:（Morse公式，D：图中DH2；a：双原子分子简谐振子模型的弹力常数）q－化学吸附热，r0´为H与Ni的核间距= 1.25 + 0.35 = 1.6 ÅqP－物理吸附热，r0，H2与表面的距离= 3.2ÅEd －脱附活化能，由图，Ed = Ea + qEa －吸附活化能，达到过渡态所需的最低能量DH-H －H2的解离能从位能曲线可以得到：（1）物理吸附存在的重要作用：它使Ea «DH-H，通过物理吸附，吸收能量Ea 即形成了过渡态。

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。

工业催化答案完整版工业催化是现代化学工业中最重要的技术之一，它通过化学反应提高产品的产量和质量，减少生产工序，降低能源消耗和废弃物排放，从而改善生态环境和社会经济效益。

本文将从催化基础、反应机理、催化剂种类、工业应用和发展趋势等几个方面介绍工业催化的答案。

一、催化基础催化是通过加速反应速率、降低反应能量、改变反应路径等方式促进化学反应的过程。

催化剂是参与反应但不改变反应物的数量和能量的物质。

催化机理包括活化、吸附、表面反应和解除等步骤，其中吸附是关键步骤，表现为物质在催化剂表面附着并发生化学作用。

催化反应速率可以用动力学公式表示，它与反应物浓度、温度、催化剂性质和反应条件等因素有关。

常见的催化反应包括加氢、氧化、重整、异构化、裂解、聚合等，它们涉及碳氢化合物、醇、酸、酯、脂肪酸、芳香族化合物等底物，产生烃、酮、醛、酸、胺、酯等产物。

二、反应机理催化反应的机理复杂，需要通过实验和理论模拟相结合来研究。

一般来说，反应物分子在催化剂表面上被吸附形成中间体，并与其他吸附物分子进行相互作用和转化，最终生成产物和脱附到气相或液相。

反应机理受到催化剂种类、表面结构、晶体形态、电子结构等因素影响，需要通过物理化学手段来探究。

三、催化剂种类催化剂种类繁多，可以按其形态、成分、用途等分类。

常见的催化剂包括金属、氧化物、酸、碱、离子液体、生物酶、膜等。

金属催化剂常用于氢化、氢解、氧化等反应中，例如铂、钯、镍等；氧化物催化剂常用于脱除污染物、水溶液处理、能源转化等反应中，例如二氧化钛、二氧化硅、氧化铝等；酸碱催化剂常用于酯化、缩合、酸碱中和等反应中，例如硫酸、磷酸、氢氧化钠等；离子液体催化剂具有优异的溶解度、稳定性和特殊性质，在新材料、新能源、新催化剂领域有广泛应用；生物酶和膜等催化剂在生物技术、食品工业、医药化学等领域发挥着重要作用。

四、工业应用工业催化是现代化学工业中最常见的工艺之一，它遍布化工、石油、制药、冶金、环保等各个领域。