催化劑試卷答案

1、一選擇題1 催化活性與吸附的關(guān)系是A吸附越強(qiáng)活性越強(qiáng)E吸附越弱活性越強(qiáng)C吸附適中時(shí)活性最強(qiáng)D吸附很弱或很強(qiáng)活性最強(qiáng)2氧化反應(yīng)常用具有（）型半導(dǎo)體的氧化物為催化劑。A n型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體C 本征半導(dǎo)體p和n半導(dǎo)體都可以3 對催化劑描述正確的是（A催化劑能同時(shí)加快正逆反應(yīng)的速度E催化劑改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)C催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的途徑D催化劑能降低控訴步驟的活化能4 .催化劑的活化方式不包括（D ）A 氧化活化 B還原活化 C硫化活化 D鍛燒活化 5對于金屬氧化物，下列條件中（C ）不能形成n型 半導(dǎo)體。A摻雜低價(jià)金屬離子B氧缺位C引入電負(fù)性大的原子D高價(jià)離子同晶取代6催化劑的轉(zhuǎn)化率越大，其選

2、擇性（D ） A越好B越差C不變D無一定的規(guī)律7,白碳催化劑中（B ）A牢白和碳都是活性組分B飽是活性組分碳是載體C苗是活性組分碳是助催化劑 D碳是活性組分鎧是助 催化劑8在02, C0,II2, 2中，金屬最易吸附（A ）A 02B COC H2D N29下列影響催化劑活性衰退的原因中，可逆的是（D ）A活性組分的燒結(jié)B活性組分剝落C催化劑的化學(xué)組成發(fā)生變化D吸附了其他物質(zhì)10. S02被氧化成SO3的機(jī)理為：NO+O2-NO2 SO2+NO2TSO3+NO其中NO是（C ）A總反應(yīng)的反應(yīng)物B中間產(chǎn)物C催化劑D最終產(chǎn)物11以下符合蘭格繆爾吸附理論基本假定的是（A ）A. 固體表面是均勻的，各

3、處的吸附能力相同B. 吸附分子層可以是單分子層或者多分子層C. 被吸附分子間有作用，相互影響D. 吸附熱和吸附的位置和覆蓋度有關(guān)二填空題1 催化劑的一般組成包括 主催化劑，助催化劑，共催化劑和載體 。2. E a, Ed, Q C 之間的關(guān)系為Ed 二 Ea+Qc。3 .分子篩的化學(xué)組成為M2/n0AI2O3mSiO2pH20 結(jié)構(gòu)單元是Si0|和AlOi的四面體 ，常見的分子篩類型 有 X型， Y型 ， A型 ， ZSM-5型 。4 金屬催化劑的毒物主要包含 硫化物，神化物 ，重金屬雜質(zhì) 。5 .浸漬法包括等體積浸漬,過飽和浸漬，多次浸漬 。6 防止積碳的主要方法有加入K20,用重整催化劑P

4、t-Ro, Pt-Ir,使用 802。7 硅鋁比高主要表現(xiàn)在抗熱，抗水蒸汽，抗酸度三 方面能力強(qiáng)。8 估量催化劑的價(jià)值的因素有 活性， 選擇性，穩(wěn)定 隹，價(jià)格。9.化學(xué)反應(yīng)體系實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)基本要素是 熱力學(xué)可行， 動(dòng)力學(xué)可行 。1 0 催化劑的活性隨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間變化可分為 成熟期， 穩(wěn)定期，衰老期 三個(gè)時(shí)期。1 1催化擇形包括 反應(yīng)物擇形 ， 產(chǎn)物擇形，約束 過渡態(tài)擇形三種。1 2 活化吸附與非活化吸附的區(qū)別在于前者 氣體發(fā)生化 學(xué)吸附需要外加能量活化；解離吸附和締合吸附的區(qū)別在 于前者發(fā)生化學(xué)鍵斷裂。1 3 為了適應(yīng)工業(yè)上強(qiáng)放（吸）熱反應(yīng)的需要，載體一般 應(yīng)具有較大的熱容和良好的導(dǎo)熱性。1 4 .

5、分解N20采用NiO催化劑時(shí)，加入少量Li20作助催化 劑，催化分解活性更好，這是因?yàn)長i?。的加入形成了受主 能級，使Ef降低，故催化活性得到促進(jìn)。三簡答題1. 催化劑母體制備時(shí)鍛燒的目的是什么？答：鍛燒：有的鈍態(tài)催化劑只經(jīng)過鍛燒處理便具有催化 活性。例如，對于一些氧化物催化劑，鍛燒就是活化。有的 催化劑（如金屬催化劑），鍛燒后還要進(jìn)一步還原。燉燒處理的目的大致可以歸納如下： 通過物料的熱分解，除去化學(xué)結(jié)合水和揮發(fā)性物質(zhì)（如二 氧化碳、二氧化氮、氨等），使之轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧幕瘜W(xué)成分； 通過固態(tài)反應(yīng)、互溶、再結(jié)晶，獲得一定的晶型、微晶粒 度、孔徑和比表面等； 使微晶適當(dāng)燒結(jié)，提高產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度。2

6、何謂積碳？有哪些形態(tài)？積碳的原因是什么？答：積碳：指催化劑在使用過程中，逐漸在表面上沉積一 層炭質(zhì)化合物，減少了可利用的表面積，引起催化劑活性的 衰退。積碳形態(tài)：固定的無定型態(tài)、層狀石墨碳、管須狀結(jié) 晶碳、粘稠狀液態(tài)碳、焦油。原因：熱裂解、催化裂解、深度脫氫、烯炷聚合。3 簡述催化反應(yīng)經(jīng)歷的過程？答：催化過程中，先經(jīng)歷一個(gè)物理過程，其先后經(jīng)歷了外 擴(kuò)散過程和內(nèi)擴(kuò)散過程；其次經(jīng)歷化學(xué)過程，包括化學(xué)吸附 過程、表面反應(yīng)過程、脫附過程；最后再經(jīng)歷一個(gè)物理過程, 先后為內(nèi)擴(kuò)散過程、外擴(kuò)散過程。4. 物理吸附的化學(xué)吸附有哪些區(qū)別？答：物理吸附作用力是范德華力，化學(xué)吸附的作用力是價(jià) 鍵力；物理吸附熱僅比液

7、化熱稍大，化學(xué)吸附熱可與化學(xué)反 應(yīng)熱相比；物理吸附總是放熱的、吸附很快、又是受擴(kuò)散限制、 且無需活化能，化學(xué)吸附有時(shí)可能吸熱有可能放熱，有活化 吸附和非活化吸附；物理吸附發(fā)生于吸附物的沸點(diǎn)附近，化 學(xué)吸附的溫度一般高于物理吸附。5. 化學(xué)吸附狀態(tài)與金屬催化劑逸出功和反應(yīng)物氣體的電離 勢之間的關(guān)系？答：金屬催化劑的電子逸出功I：反應(yīng)物氣體的電離勢I :電子從反應(yīng)物向金屬催化劑表面轉(zhuǎn)移，反應(yīng)物分子變成吸附在金屬催化劑表面上的正離子，形成離子鍵。 I:電子從金屬催化劑表面向反應(yīng)物分子轉(zhuǎn)移，使反 應(yīng)物分子變成吸附在金屬催化劑表面的負(fù)離子，形成離子 鍵。0=1 :常常二者各自提供一個(gè)電子共享，形成共價(jià)鍵

8、。 這種吸附鍵通常吸附熱很大，屬強(qiáng)吸附。6. 簡述分子篩的各級結(jié)構(gòu)單元？答：一級結(jié)構(gòu)單元：硅、鋁原子通過sh雜化軌道與氧原 子相連，形成以硅或鋁原子為中心的正四面體；二級結(jié)構(gòu)單元：由硅氧四面體或鋁氧四面體通過氧橋 形成的環(huán)結(jié)構(gòu)；籠結(jié)構(gòu)：二級結(jié)構(gòu)單元再通過氧橋進(jìn)一步連接形成。7在制造固體催化劑時(shí)，可采用哪些方法進(jìn)行活化處理？ 答：1）熱活化方法：可導(dǎo)致催化劑改變化學(xué)組成和影響其 物理狀態(tài)。改變化學(xué)組成包括：熱分解使氫氧化物、鐵鹽、 硝酸鹽、有機(jī)酸鹽等分解成氧化物；發(fā)生固相變化，在高溫 下使組元間相互作用，形成化合物。改變物理狀態(tài)主要是晶 相變化，脫水、比表面孔結(jié)構(gòu)變化。2）化學(xué)活化方法。還原：金

9、屬催化劑常常先制成氧化 物，然后用氫氣或者其他氣體還原為活化金屬態(tài)；氧化：用 氧化劑使是低價(jià)氧化物變?yōu)楦邇r(jià)氧化物；硫化：氧化物硫化 為硫化物。四論述題1. 分析催化劑失活的原因？答：1）催化劑中毒：指催化劑在微量毒物的作用下喪失活 性和選擇性。催化劑中毒會(huì)使得其使用壽命大大縮短。毒物 通常是反應(yīng)原料包含的雜質(zhì)，或者催化劑本身的某些雜質(zhì)在 反應(yīng)條件下與活性組分作用而使催化劑失去活性，反應(yīng)產(chǎn)物 或副產(chǎn)物及中間物種都可能引起催化劑中毒。2）催化劑的燒結(jié)：催化劑在髙溫反應(yīng)一定時(shí)間后，負(fù) 載在載體上的髙分散的活性組分的小晶粒具有較大的自由 能，加之表面晶格質(zhì)點(diǎn)的熱振動(dòng)產(chǎn)生位移，結(jié)果晶粒長大， 導(dǎo)致活性表面積縮小，活性降低甚至喪失活性。3）催化劑的積碳：在催化炷類轉(zhuǎn)化反應(yīng)中，都會(huì)由于 積碳生成而覆蓋催化劑的表面或者堵塞催化劑的孔道，導(dǎo)致 催化劑失活。2. 簡述多組分固體催化劑的組成及其各部分的作用？答：1）主催化劑：催化活性的主體，多個(gè)活性組分協(xié)同 催化；2）共催化劑：與主催化劑同時(shí)起作用的活性組分， 兩者缺一不可。在單獨(dú)使用時(shí)活性活性很低，組成共催化劑時(shí)活性很高；3）助催化劑：本身無催化活性或活性很小，但加入 后能提高催化劑的活性、穩(wěn)定性、選擇性。助催化劑包括：結(jié)構(gòu)型助催化劑一一提高穩(wěn)定性，延 長催化劑壽命；調(diào)變