工业催化试题
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专科《工业催化》试及卷答案一、(共50题,共100分)1.关于催化剂描述不正确的是()(2分)A.催化剂量与化学计量方程式无关B.反应速度通常与催化剂量成正比C.加速反应但不参加反应者也是催化剂D.参加反应后催化剂会有变化但很微小.标准答案:C2.工业上用于空气氧化乙烯制环氧乙烷的催化剂中和分别作为()(2分)A.主催化剂和助催化剂B.主催化剂和载体C.载体和主催化剂D.助催化剂和主催化剂.标准答案:B3.MgO载体是()(2分)A.酸性载体B.两性载体C.中性载体D.碱性载体.标准答案:D4.在过渡金属中,下列哪种物质的化学吸附最弱()(2分)A.乙烷B.乙烯C.乙炔D.苯.标准答案:A5.孔半径范围在1.5~15nm的孔称为()(2分)A.微孔B.中间孔C.中大孔D.大孔.标准答案:B6.下列催化剂制备方法中,只能制备低含量金属负载型催化剂的是()(2分)A.沉淀法B.机械混合法C.离子交换法D.浸渍法.标准答案:C7. B.E.T.方程式的导出是基于()(2分)A.化学吸附的多分子层理论,用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来B.物理吸附的多分子层理论,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,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,用Freundlich的非理想表面吸附模型推导出来的.标准答案:B8.两种反应物参加的多相催化反应中()(2分)A.两种反应物都必须发生化学吸咐B.至少一种反应物发生化学吸附C.至少一种反应物发生物理吸附D.以上都可以.标准答案:B9.在催化剂的煅烧过程中,下列哪种说法不正确()(2分)A.失去化学键合的水或二氧化碳B.不改变孔径分布C.形成活性相D.稳定机械性质.标准答案:B10.助催化剂()(2分)A.本身对某一反应有很好的活性B.加入的量一般小于催化剂总量的10%C.对载体没有帮助D.对催化活性组分无影响.标准答案:B11.下列哪种制备方法是控制均匀沉淀的有效方法()(2分)A.在金属盐溶液中加NaOH作沉淀剂B.在金属盐溶液中加尿素作沉淀剂并加热C.在金属盐溶液中加Na2CO3作沉淀剂D.在金属盐溶液中加醋酸作沉淀剂.标准答案:B12.在用压汞法测孔结构时()(2分)A.样品孔半径越大,所需汞压越大B.样品孔半径越小,所需汞压越小C.样品孔半径越大,所需汞压越小D.样品孔半径与所需汞压无关.标准答案:C13.下列金属催化剂中,加氢反应活性最高的是()(2分)A.PtB.PdC.NiD.Cu.标准答案:A14.在过渡金属催化加氢催化剂中,一般其“d带空穴”和“d 特征百分数”范围在()(2分)A.0~2,40~50%B.2~4,40~50%C.0~2,80~90%D.2~4,80~90%.标准答案:A15.下列哪些气体在型半导体上吸附,会使其电导率增大,溢出功下降。
工业催化期末考试试题# 工业催化期末考试试题## 第一部分:选择题(每题2分,共20分)1. 工业催化中,催化剂的主要作用是:- A. 提高反应速率- B. 降低反应温度- C. 改变反应途径- D. 增加产物选择性2. 以下哪个不是催化剂的物理性质?- A. 比表面积- B. 孔隙结构- C. 化学稳定性- D. 反应活性3. 催化剂的活性中心通常具有以下哪些特性?- A. 高能量- B. 高选择性- C. 高稳定性- D. 低反应性4. 催化剂的失活通常由以下哪些因素引起?- A. 热失活- B. 毒化- C. 机械磨损- D. 所有以上5. 以下哪个是工业催化中常用的催化剂载体?- A. 活性炭- B. 氧化铝- C. 硅藻土- D. 金属铂## 第二部分:简答题(每题10分,共30分)6. 简述催化剂在工业生产中的重要性。
7. 描述催化剂的活性、选择性和稳定性之间的关系。
8. 解释催化剂失活的原因,并提出可能的解决策略。
## 第三部分:计算题(每题15分,共30分)9. 假设一个催化反应的速率常数 \( k \) 与温度 \( T \) 有关,关系式为 \( k = A \cdot e^{-\frac{Ea}{RT}} \),其中 \( A \) 是频率因子,\( Ea \) 是活化能,\( R \) 是气体常数。
如果已知在温度 \( T_1 \) 时反应速率为 \( v_1 \),在温度 \( T_2 \) 时反应速率为 \( v_2 \),试推导出 \( T_1 \) 和 \( T_2 \) 之间的关系。
10. 某工业反应器中,催化剂的表面积为 \( S \),反应物的浓度为\( C \),反应速率与反应物浓度成正比,比例常数为 \( k \)。
如果反应器的体积为 \( V \),试计算在稳态条件下,反应器中的反应速率。
## 第四部分:论述题(每题20分,共20分)11. 论述工业催化在环境保护和能源转换中的应用,并举例说明。
工业催化试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 工业催化中,催化剂的作用是:A. 提高反应速率B. 改变反应的平衡位置C. 降低反应的活化能D. 以上都是答案:D2. 以下哪种催化剂属于生物催化剂?A. 酶B. 金属催化剂C. 固体酸催化剂D. 氧化还原催化剂答案:A3. 工业催化中,催化剂的失活通常是由以下哪种原因引起的?A. 催化剂中毒B. 催化剂磨损C. 催化剂烧结D. 以上都是答案:D4. 催化剂的活性与其表面积的关系是:A. 正相关B. 负相关C. 无关D. 先正后负5. 工业催化中,催化剂的再生通常是指:A. 恢复催化剂的活性B. 改变催化剂的形状C. 增加催化剂的量D. 替换催化剂答案:A6. 以下哪种方法可以增加催化剂的稳定性?A. 增加催化剂的粒径B. 减少催化剂的表面积C. 改善催化剂的制备工艺D. 以上都是答案:C7. 工业催化中,催化剂的载体通常起到什么作用?A. 增加催化剂的表面积B. 改善催化剂的热稳定性C. 降低催化剂的成本D. 以上都是答案:D8. 以下哪种物质不是催化剂的载体?A. 活性炭B. 氧化铝C. 硅胶D. 硫酸答案:D9. 工业催化中,催化剂的预处理通常包括以下哪项?B. 活化C. 粉碎D. 以上都是答案:D10. 以下哪种催化剂属于均相催化剂?A. 固体催化剂B. 液体催化剂C. 气体催化剂D. 以上都是答案:B二、填空题(每空1分,共20分)1. 工业催化中,催化剂的_________是其最重要的性能指标之一。
答案:活性2. 催化剂的_________是指催化剂在反应过程中失去活性的现象。
答案:失活3. 工业催化中,催化剂的_________是指催化剂在反应过程中的稳定性。
答案:寿命4. 催化剂的_________是指催化剂在反应过程中不被消耗的特性。
答案:可再生性5. 工业催化中,催化剂的_________是指催化剂在反应过程中的热稳定性。
一、判断与改错(指出对错,若错的请加以改正,每题3分共15分)1.一个催化剂如果其活性不是很高就无法用于工业生产。
催化作用:指催化剂对化学反应所产生的效应。
工业催化剂要求:适宜的活性、高选择性、活性和选择性的取舍?长寿命2.通过催化剂制备方法的改进使Pt/Al2O3催化剂中Pt的表面积提高了2倍,从而使其所催化反应的速率也提高了2倍,据此可判断该反应是结构敏感反应。
答:不对。
结构敏感是指反应速率对金属表面结构细微的变化敏感,比活性(单位金属表面积或单个金属原子的反应速率) 受影响。
而题目中Pt的表面积提高了2倍,反应速率也提高了两倍,比活性没有收影响,因此不能该反应是结构敏感反应。
3.MgY分子筛的酸性强于BaY分子筛。
答:Mg2+与Ba2+ 的价数相等,但Mg2+比Ba2+的离子半径小,对水的极化能力大,酸性较强。
4.由于失活的催化剂可以进行再生,故催化剂的使用无时间上的限制。
答:不对,决定催化剂再生与否的因素:(1)经济因素:再生费用<购置新鲜催化剂的费用、价格昂贵的催化剂(2)催化剂的再生性能:可逆失活(暂时中毒、积碳)5.固体超强酸是指H0<-10.6的固体物质。
答:不对,表面酸强度大于100%硫酸,H0<-11.9二、填空题(共40分)1.对于分散度很高的催化剂,可采取(添加助催化剂)或(采用合金催化剂)的方法,以保证金属微粒不发生烧2.10摩尔的反应物A在催化剂的作用下,生成了6摩尔的B和2摩尔的C,还剩下2摩尔未转化的A,则反应物A的转化率为(80%),产物B的选择性和收率分别为(75% )和(60% )。
3.用于合成氨生产的铁催化剂是采用(熔融)法制备的,而钌催化剂则是采用(浸渍)法制备的。
4.催化剂的活性可以用(反应速率)、(速率常数)和(转化率)来表示。
(3分)5.根据分子在固体表面吸附时的结合力不同,吸附可分为(化学)吸附和(物理)吸附。
(2分)6.已知某反应在273 K时的速率常数为8.2×10-4,293 K时速率常数4.1×10-3,则该反应的活化能为(利用K=Aexp(-Ea/RT) )。
1.1、论述催化剂是如何加速反应速率的?催化剂可使化学反应物在不改变的情况下,经由只需较少活化能的路径来进行化学反应。
因而加快了反应速率。
1.2、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) 实际上催化剂并不能无限期地使用,在长期受热和化学、物理作用下,会发生不可逆的变化,这将导致催化剂活性下降,最终导致催化剂失活。
1.3、说明催化剂为什么不能改变平衡反应的平衡位置?对于给定的反应,在已知条件下,其催化和非催化过程的-△G r值是相同的,即Kf值是相同的,所以平衡位置没有改变。
另一种答案:化学平衡是由热力学决定的,?G = ? RT ln k p ,其中kp 为反应的平衡常数,?G 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?G 值,它只能加速达到平衡所需的时间,而不能移动平衡点。
1.4、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。
、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= ,催化剂可以以相同的比例加速正、逆反应的速率常数。
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。
2.1、通常固体催化剂有哪几个部分组成的?通常估计催化剂由活性组分、载体和助催化剂三个部分组成。
(1)载体:载体是催化剂活性组分的分散剂、黏合物或支撑体,是负载活性组分的骨架。
(2)助催化剂:本身没有活性或者活性很小,但加入到催化剂中后,可以改变催化剂的化学组成、化学结构、离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构、孔结构、分散状态、机械强度等,从而提高催化剂的活性、选择性、稳定性和寿命。
2.2、在甲烷催化氧化偶联反应研究中,如果反应物进料为甲烷和氧气,反应产物经气相色谱分析结果mol % 、在甲烷催化氧化偶联反应研究中,如果反应物进料为甲烷和氧气,反应产物经气相色谱分析结果组成如下:组成如下:CH4 20%、C2H4 30%、C2H6 20% 、CO2 20% 、CO 10% 。
工业催化(本)测试题一.单选题(共10题,50.0分)1.工业上衡量一个催化剂性能的最重要的指标是( B )。
A、转化率B、选择性C、寿命D、以上都重要2.以下哪种催化剂可以用于甲醇氧化制甲醛( B )。
A、CuO-ZnO-Al2O3B、电解AgC、Ni-CuD、Ni/ Al2O33.影响ZSM-5分子筛酸性的主要因素是( B )。
A、金属阳离子和比表面B、金属阳离子和硅铝比C、比表面和硅铝比D、比表面和孔结构4.两种反应物参加的多相催化反应中,下列说法正确的是( B )。
A、两种反应物都必须发生化学吸咐B、至少一种反应物发生化学吸附C、两种反应物都必须发生物理吸咐D、至少一种反应物发生物理吸附5. 对于半导体氧化物催化剂ZnO中引入少量的Al3+后,理论上催化剂的活性会有什么变化?( A )A、升高B、降低C、不变D、无法判断6.金属的能带理论认为过渡金属和贵金属具有较高的催化性能与d空穴的多少有关。
下列哪种金属最适合作为加氢的催化剂?( C )A、FeB、CoC、NiD、Cu7.工业上用于空气氧化乙烯制环氧乙烷的Ag/Al2O3催化剂中的载体Al2O3是哪一种?( A )A、α-Al2O3B、β-Al2O3C、γ-Al2O3D、η-Al2O38.催化剂是由一种物质组成的还是由多种物质组成的?( C )A、由单一物质组成B、由多种物质组成C、可以是一种或多种物质组成9.制备负载型贵金属催化剂时,采用下列哪种方法制备时得到的催化剂金属的粒径更小,分散性更好。
(C)A、沉淀法B、浸渍法C、离子交换法D、混合法10关于吸附与催化的关系,下列说法哪一种是正确的?( C )A、吸附越强,反应活性越好B、吸附越弱,反应活性越好C、中等吸附强度,反应活性最好D、反应活性与吸附无关11据统计,在化学工业中借助于催化剂生产的化工产品有(D)?A、约50%B、约70%C、约80%D、90%以上12在催化剂的开发研究中,对于催化剂的三个重要指标重要性比较,正确的是(A)。
工业催化试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 工业催化中,催化剂的主要作用是()。
A. 提高反应速率B. 改变反应平衡C. 降低反应温度D. 改变反应物的化学性质答案:A2. 以下哪种催化剂属于生物催化剂()。
A. 铂B. 镍C. 酶D. 钯答案:C3. 催化剂的活性通常与以下哪个因素无关()。
A. 催化剂的表面积B. 催化剂的孔隙结构C. 催化剂的化学组成D. 催化剂的颜色答案:D4. 工业催化中,催化剂的失活通常是由以下哪种原因引起的()。
A. 催化剂中毒B. 催化剂磨损C. 催化剂老化D. 以上都是答案:D5. 以下哪种物质不是催化剂的载体()。
A. 氧化铝B. 活性炭C. 石英砂D. 硅胶答案:C6. 工业催化中,催化剂的再生是指()。
A. 恢复催化剂的活性B. 改变催化剂的形状C. 增加催化剂的表面积D. 减少催化剂的孔隙结构答案:A7. 以下哪种催化剂属于均相催化剂()。
A. 固定床催化剂B. 悬浮催化剂C. 液相催化剂D. 气相催化剂答案:C8. 工业催化中,催化剂的制备方法不包括()。
A. 浸渍法B. 共沉淀法C. 熔融法D. 蒸发法答案:D9. 以下哪种催化剂的活性最高()。
A. 铂B. 钯C. 镍D. 铜答案:A10. 工业催化中,催化剂的稳定性是指()。
A. 催化剂的活性B. 催化剂的强度C. 催化剂的抗中毒能力D. 催化剂的抗磨损能力答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 催化剂的活性是指催化剂在单位时间内能促使反应物转化为产物的______。
答案:能力2. 催化剂的活性通常与其______的表面积成正比。
答案:表面3. 催化剂的失活可以通过______来恢复其活性。
答案:再生4. 催化剂的载体通常具有______的孔隙结构。
答案:均匀5. 催化剂的制备方法包括浸渍法、共沉淀法和______。
答案:熔融法6. 均相催化剂是指催化剂与反应物处于同一______中。
一、单项选择题(每小题1 分,共10 分)1.为催化剂提供有效的表面和适宜孔结构的是()A.活性组分B.载体C.助剂D.助催化剂2.BET等温式属于五种吸附等温线中的类型()A.I B.II C.III D.IV 3.能给出质子的称为()A.B酸B.B碱C.L酸D.L碱4.工业上氧化乙烯制环氧乙烷的催化剂是()A.Cu/γ-Al2O3B.Ag/α-Al2O3C.Ag/γ-Al2O3D.Ni/γ-Al2O35.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6.X型分子筛最大孔径约为()A.0.4nm B.0.6nmC.0.7nm D.0.8nm7.金属在载体上的细微程度用()A.分散度表示B.单层分布表示C.粒度表示D.比表面表示8.Ziegler-Natta催化属于()A.酸催化B.金属催化C.金属氧化物催化D.络合催化9.下面属于n型半导体的是()A.ZnO B.NiOC.Cu2O D.CuO10.将燃料的化学能转化为电能的电化学装置称为()A.燃料电池B.蓄电池C.发电机D.燃烧反应器二、填空题(每空1 分,共10 分)11.一种良好的工业实用催化剂,应该具有三方面的要求,即活性、选择性和稳定性。
12.能给出电子对的固体称为L碱。
13.对固体表面酸的描述包括酸的类型、酸强度和酸量。
14.吸附的逆过程称为脱附。
15.在分子筛结构中,相邻的四面体由氧桥联结成环。
16.研究金属化学键的理论有能带理论、价键理论和配位场理论。
17.Cu的加入使Ni的d带空穴变少。
精品文档18.金属氧化物催化剂中直接承担氧化功能的是晶格氧。
19.三效催化剂中Pt能有效的促进一氧化碳和HC的催化氧化。
20.催化剂的活性随时间的变化分为成熟期、稳定期和衰老期。
三、判断改错,在题后的括号内,正确的打“√”,错误的打“×”并改正。
(每小题2 分,共10 分)21.对于工业催化剂来说,活性越高越好。
工业催化试题及答案一、选择题1. 工业催化是指利用催化剂促进化学反应进行的过程。
下列关于工业催化的说法正确的是:A. 催化剂会在反应中发生永久性变化B. 催化剂的用量在反应中一直保持不变C. 催化剂可以降低反应的活化能D. 催化剂在反应中会被完全消耗答案:C2. 工业催化中常用的催化剂包括以下哪一种:A. 金属材料B. 生物酶C. 无机盐D. 有机物答案:A3. 工业催化可以用于以下哪个领域:A. 化肥生产B. 汽车尾气处理C. 化妆品制造D. 塑料加工答案:A、B、D二、填空题1. 工业催化反应中,催化剂的作用是降低反应的活化能,并提高反应的________。
答案:反应速率2. 工业催化常用的催化剂具有_______活性,并具有较大的表面积。
答案:高3. 工业催化常用的金属催化剂有________、________等。
答案:铂、铜三、简答题1. 简述催化剂的作用原理及主要影响因素。
答:催化剂通过提供反应活化能的替代路径,降低了反应的活化能,加速了反应速率。
催化剂的活性主要取决于其表面结构和晶格缺陷等因素。
另外,催化剂的选择也受到温度、压力、反应物浓度等条件的影响。
2. 举例说明工业催化的应用。
答:工业催化广泛应用于各个领域。
例如,氨合成过程中,铁催化剂被用于促进氮气和氢气的反应生成氨。
另外,催化剂也被用于汽车尾气处理中的氧化还原反应,将有害废气转化为无害物质。
此外,工业催化还用于聚合物的生产、石油加工等领域。
四、论述题工业催化在现代化工生产中发挥着重要的作用。
它不仅可以提高反应速率和产物纯度,还可以减少能源消耗和环境污染。
工业催化的发展离不开催化剂的研究和设计。
催化剂的研究是工业催化的基础。
通过研究催化剂的物理、化学性质,可以了解催化剂的活性和稳定性,为催化反应的优化提供依据。
而催化剂的设计则是根据反应体系的需求,选择合适的催化剂材料和结构。
合理的催化剂设计可以提高反应效率和选择性,降低生产成本和环境风险。
一、填空1.催化剂只能改变而不改变反应的。
2.多相催化剂通常由___ ____、____ ___、____ ___三部分组成。
其作用分别为___ ____、___ ____、___ ____。
3.评价工业催化剂性能好坏的指标有___ ____、____ ___、__ __ __、____ _ __、___ ____等,在生产上常用___ _____,_____ ___来表示催化剂的活性。
科研上常用____ ___来表示催化剂的活性。
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;其强度大小主要与____________有关.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。
ngmuir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.本征半导体的能带结构由___ ____、___ ____和____ ___组成,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Ef___ ____,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。
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_______________________。
1.催化剂加速反应的作用是通过____ _______,___ __ _______,_________ _____而实现的.在反应前后催化剂的___ ____不变.2.选择性的含义是不同反应要____ ____,相同的反应物用不同催化剂,其产物____ ___。
4.化学吸附具有____ __性,及__ _层吸附的特点,因此用来测定催化剂的________ ___.5.化学吸附热表征_____ ___;吸附活化能随____ ____而变化;其原因是__ ____.火山型曲线的含义是_______________________________________. 10.催化剂的毒物因______ ______而异,还因______________________而异. 13.络合物催化反应过程中的关键步骤有__ _____,_ ______,____ ___.16.催化剂按导电性分可分为___ ____,____ __,____ ___.17.分子筛催化剂具有_______性能1.催化剂的两个基本特征是__________、_________;其实际意义是__________________。
9.沉淀法制备工业催化剂选择原料应考虑___ ___、____ ___、____ ___等。
二、简答1.载体的作用有哪些?2.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,主要包括催化剂的活性、选择性和稳定性。
2.助催化剂的作用①结构型助催化剂的作用②电子型助催化剂的作用2.分别画出ZnO和NiO的能带结构图3.吸附是如何定义的?吸附是指气体在固体表面富集的现象。
5.金属化学键的理论方法有三种:能带理论、价键理论和配位场理论。
3.沉淀法制备催化剂应该如何选择原料?沉淀剂选择(1)避免引入有害离子2)形成的沉淀物必须便于过滤和洗涤.晶形沉淀带入的杂质少,便于过滤和洗涤。
(3)沉淀剂的溶解度要大。
(4)形成的沉淀物溶解度要小。
(5)沉淀剂必须无毒,不应造成环境污染4.沉淀过程中控制的条件有哪些?5.沉淀法的影响因素?(1)浓度的影响(2)温度的影响(3)pH的影响(4)加料顺序的影响6.催化剂是如何加速反应速率的?催化剂可使化学反应物在不改变的情况下,经由只需较少活化能的路径来进行化学反应。
因而加快了反应速率。
7. 催化作用有哪些基本特征?9. 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。
10.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,且是可逆的。
化学吸附是借助于化学键力,具有选择性特征,化学吸附热大,一般是不可逆的。
11.如何判断一个催化反应是存在内、外扩散的控制?如果反应物流量的改变对反应物的转化率影响较大,则存在外扩散控制;如果催化剂的粒径大小的改变对转化率的影响较大,则存在内扩散控制。
12. A型、Y型和、ZSMA型、YZSM型和ZSM-5型沸石的骨架结构中最大窗孔分别是由几元环组成的,其孔径大小分别为多少?它们的孔径大小与相应多元环的临界直径有差异ZSMA型:八元环0.41nm;Y型:十二元环0.74nm;ZSM-5型:十元环0.55-0.6nm。
YZSM型由于多元环上的原子并不都是位于同一平面上,有扭曲和褶皱。
13.3A、4A和5A分子筛都是型分子筛吗?它们的孔径大小分别为多少?其结构中的阳离子分别是什么?是。
3A:0.3nm钾离子;4A:0.4nm钠离子;5A:0.5nm钙离子。
14.X型和型分子筛的结构一样吗?它们的区别在哪里?其硅铝比分别是多少?不一样。
区别在于硅铝比不同。
X型Si/Al为1-1.5;Y型Si/Al为1.5-3.0。
15.金属催化剂主要催化哪些类型的反应?(1)加氢反应;(2)重整(异构)反应;(3)氧化反应;(4)汽车尾气处理16.简述分子筛的主要四种催化作用。
(1)酸催化;(2)择形催化;(3)双功能催化;(4)催化氧化17.分子筛催化剂的特点是什么?①具有较高活性;②具有较高选择性,可择形催化;③具有较灵活的调变性;④具有较好的稳定性。
17.分子筛择形催化有哪四种不同形式。
(1)反应物的择形催化;(2)产物的择形催化;(3)过渡状态限制的择形催化;(4)分子交通控制的择形催化18.什么类型的分子筛具有催化氧化性能?TS-1分子筛;ZSM-5分子筛19.请以甲醇与苯反应生产对二甲苯为例说明分子筛催化剂的择形催化原理甲醇与苯反应可生成三种产物,分别为邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯,其中邻二甲苯与间二甲苯体积较大,不能通过分子筛通道,而对二甲苯可通过分子筛通道,这即为分子筛的产物择形催化。
20. 固体酸的性质包括哪几方面?1)酸中心的类型通常与催化剂作用相关多为B酸和L酸。
2)酸中心的浓度(酸中心的数目)酸中心的浓度又称酸量。
是指单位催化剂表面或单位催化剂质量所含酸中心的数目的多少。
3)酸中心强度酸中心强度又称酸强度。
是指给出质子(B酸)或者接受电子对(L酸)能力的强弱。
2.什么是沸石,它的催化作用特点有哪些?沸石由SiO2,Al2O3和碱金属组成的硅酸盐矿物,常指:Na2O+Al2O3+SiO2的复合结晶氧化物(复盐)。
它的催化作用特点有:择形作用,离子交换性,表面酸碱性和静电场效应。
3.沉淀一般分哪几个阶段进行,影响因素有哪些?晶核的生成,晶核的长大。
影响因素有浓度、温度,Ph值,加料方式和搅拌强度。
4.催化剂的成型方法有哪些?压缩成型,挤出成型,油中成型,喷雾成型,转动成型5.沉淀法具体有哪些,控制因素有哪些?具体有:单组份沉淀法,多组分沉淀法,均匀沉淀法和导晶沉淀法。
6.浸渍法具体有哪些,控制因素有哪些?(1)过量浸渍法(2)等体积浸渍法(3)多次浸渍法(4)浸渍沉淀法(5)蒸气浸渍法。
影响因素:浸渍时间,浸渍浓度。
7.催化剂失活的原因有哪些?1)烧结2)中毒3)积炭(结焦)8.什么是催化剂再生,有何意义?催化剂的再生:指催化剂经使用后活性和选择性下降到一定程度,通过适当的处理使其活性或选择性,甚至机械强度得到恢复的一种操作过程。
它是延长催化剂的使用寿命,降低生产成本的一种重要手段。
失活催化剂再生的意义:(1)经济效益(2)生产需要(3)社会效益及环境效益。
9.焙烧三个作用?通过物料的热分解,除去化学结合水和挥发性物质,使其转化成所需的化学成分和化学形态;借助固态反应、互溶和再结晶获得一定的晶型、微晶粒度、孔径和比表面积等;使微晶适当烧结,以提高催化剂的机械强度,还可以通过造孔作用使催化剂获得较大的空隙率。
三、论述1.试解释P型半导体催化剂利于氧化反应,N型半导体催化剂利于加氢反应。
2.举例说明混合氧化物的表面酸性是如何形成的。
加热,-H2O影响酸形成的因素:催化剂的组成、制备方法和预处理温度等。
四、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。
F不影响反应平衡的位置2.催化剂吸附气体能力越强,其催化活性越高。
F要求产物的吸附不能太牢固,使得脱附容易进行3.金属催化剂的d%越大,催化活性越高。
F金属的d,s,p轨道线性组合杂化形成金属键。
S p d或dsp杂化。
在该杂化轨道中电子在d轨道的比例,定义未d%数。
该数值与金属加氢活性密切相关,一般40~50%的金属活性比较好。
美国化学家pauling提出的。
4.半导体的能带结构都相同。
F 2.催化剂的性能取决于其化学组成,与其他因素无关.F催化剂的结构,包物理的和化学的都明显地受到环境影响。
3.酸催化剂的酸强度越大,催化活性越高;酸度越大,催化活性也越高.F酸强度越大酸量越小,活性一般也越低。
不同的反应要求的算中心强度也会不同。
例如:C-C断裂要求强度大的酸中心。