(完整word版)工業(yè)催化試題

1、一、填空1. 催化劑只能改變而不改變反應(yīng)的O2. 多相催化劑通常由、三部分組成。其作用分別為,、，3. 評(píng)價(jià)工業(yè)催化劑性能好壞的指標(biāo)有、等，在生產(chǎn)上常用,來(lái)表示催化劑的活性。科 研上常用來(lái)表示催化劑的活性。4. 在多相催化反應(yīng)中有、三類(lèi)控制步驟。在連串反應(yīng)中，控制步驟總過(guò)程速度。當(dāng)過(guò)程處于時(shí),催化劑內(nèi)表間利用率最高。5. 固體酸表面存在和兩類(lèi)酸性中心：其強(qiáng)度人小主要與有關(guān)兩者的轉(zhuǎn)化條件是。6. 催化劑表面能量分布的類(lèi)型有、三種形式。7. LangmUir吸附等溫式用于,吸附量與壓力的關(guān)系是。8. 吸附熱表征催化活性與吸附熱之間的關(guān)系o9. 本征半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)由、和組成，半導(dǎo)體的附加能級(jí)有和兩

2、種，N型半導(dǎo)體的附加能級(jí)是_能級(jí)，它使半導(dǎo)體的Ef電導(dǎo)率o10. 絡(luò)合物催化劑由和兩部分組成。11. 常用的工業(yè)催化劑制備方法有、等。12. 造成催化劑失活的原因有、 一一、 一等。13. 催化劑上的吸附有和兩種類(lèi)型：H2的吸附常采用,烯燒的吸附常采用o反應(yīng)物在催化劑上的吸附態(tài)決定了催化反應(yīng)的O14. 按照助劑的功能，它可以分為、兩類(lèi)。16. 影響過(guò)渡金屬的催化劑活性的因素有、兩方面,組成合金可以調(diào)節(jié)過(guò)渡金屬催化劑的因素。17. 分子篩催化劑的特點(diǎn)是。常用的分子篩催化劑有18. 均相催化的優(yōu)點(diǎn)是、:但其缺點(diǎn)是等。19. 選擇性的定義是,其計(jì)算公式是1. 催化劑加速反應(yīng)的作用是通過(guò),而實(shí)現(xiàn)的.在

3、反應(yīng)前后催化劑的不變.2. 選擇性的含義是不同反應(yīng)要,相同的反應(yīng)物用不同催化劑,其產(chǎn)物4. 化學(xué)吸附具有性,及層吸附的特點(diǎn),因此用來(lái)測(cè)定催化劑的5. 化學(xué)吸附熱表征；吸附活化能隨而變化;其原肉是火山型曲線的含義是10. 催化劑的毒物因而昆還因而異.13. 絡(luò)合物催化反應(yīng)過(guò)程中的關(guān)鍵步驟有,.16. 催化劑按導(dǎo)電性分可分為,.17. 分子篩催化劑具有性能1催化劑的兩個(gè)基本特征是、；其實(shí)際意義是O9. 沉淀法制備工業(yè)催化劑選擇原料應(yīng)考虔、等。二簡(jiǎn)答1載體的作用有哪些？2代表催化劑性能的重要指標(biāo)是什么？催化劑的反應(yīng)性能是評(píng)價(jià)催化劑好壞的主要指標(biāo),主要包括催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。2 助催化劑的作

4、用 結(jié)構(gòu)型助催化劑的作用 電子型助催化劑的作用2分別畫(huà)出ZnO和Nio的能帶結(jié)構(gòu)圖3吸附是如何定義的？吸附是指氣體在固體表面富集的現(xiàn)彖。5.金屬化學(xué)犍的論方法有三種:能帯理論、價(jià)鍵理論和配位場(chǎng)理論。3. 沉淀法制備催化劑應(yīng)該如何選擇原料？沉淀劑選擇（1）避免引入有害離子2）形成的沉淀物必須便F過(guò)濾和洗滌.晶形沉淀帶入 的雜質(zhì)少,便于過(guò)濾和洗滌。（3）沉淀劑的溶解度要人。（4）形成的沉淀物溶解度要小。（5）沉淀 劑必須無(wú)毒，不應(yīng)造成環(huán)境污染4. 沉淀過(guò)程中控制的條件右哪些？5. 沉淀法的影響內(nèi)素？濃度的影響（2）溫度的影響（3）PH的影響（4）加料順序的彫響6. 催化劑是如何加速反應(yīng)速率的？催化

5、劑可使化學(xué)反應(yīng)物在不改變的情況卜,經(jīng)由只需較少活化能的路徑來(lái)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。 因而加快了反應(yīng)速率。7. 催化作用有哪些基本特征？9. 多相催化反應(yīng)通常包括哪個(gè)連續(xù)的步驟？（1）反應(yīng)物分子從氣流中向催化劑表面和孔內(nèi)擴(kuò)散；（2）反應(yīng)物分子在催化劑內(nèi)表面上 吸附；（3）吸附的反應(yīng)物分子在催化劑表面上相互作用或與氣相分子作用進(jìn)行化學(xué)反 應(yīng)；（4）反應(yīng)產(chǎn)物自催化劑內(nèi)表面脫附：（5）反應(yīng)產(chǎn)物在孔內(nèi)擴(kuò)散并擴(kuò)散到反應(yīng)氣流中 去。10. 比較物理吸附與化學(xué)吸附。物理吸附是借助分子間力，吸附力弱，吸附熱小，Jl是口J逆的?；瘜W(xué)吸附是借助于化 學(xué)鍵力，具有選擇性特征，化學(xué)吸附熱人，一般是不M逆的。11. 如何判斷一個(gè)

6、催化反應(yīng)是存在內(nèi)、外擴(kuò)散的控制？如果反應(yīng)物流最的改變對(duì)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率影響較人，則存在外擴(kuò)散控制；如果催化劑的 粒徑人小的改變對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響較人，則存在內(nèi)擴(kuò)散控制。12. A型、Y型和、ZSMA型、YZSM型和ZSM-5型沸石的骨架結(jié)構(gòu)中最犬窗孔分別是由幾元 環(huán)組成的，其孔徑大小分別為多少?它們的孔徑大小與相應(yīng)多元壞的臨界直徑有差異ZSMA型：八元環(huán)0.41nm: Y型：十二 元壞0.74nm: ZSM-5型：十元環(huán)0.55-0.6nn YZSM型由于多尤環(huán)上的原子并不都是位于同 一平面上，有扭曲和褶皺。133A4A和5A分子篩都是 型分子篩嗎？它們的孔徑人小分別為多少？其結(jié)構(gòu)中的陽(yáng)離子 分別是

7、什么？是。3A： 0.3nm鉀離子；4A： 0.4nm鈉離子；5A： 0.5nm鈣離子。14. X型和型分子篩的結(jié)構(gòu)-樣嗎？它們的區(qū)別在哪里？其硅鋁比分別是多少？不一樣。區(qū)別在于硅鋁比不同。X型Si/AI為1J.5； Y型Si/AI為1.5-3.0o15. 金屬催化劑主要催化哪些類(lèi)型的反應(yīng)？（1）加氫反應(yīng)：（2）重整（異構(gòu)）反應(yīng)：（3）氧化反應(yīng)；（4）汽車(chē)尾氣處理16. 簡(jiǎn)述分子篩的主要四種催化作用。（1）酸催化：（2）擇形催化；（3）雙功能催化：（4）催化氧化17. 分子篩催化劑的特點(diǎn)是什么？具有較高活性；具有較高選擇性，町擇形催化；具啟較靈活的調(diào)變性；具有較好 的穩(wěn)定性。17.分子篩擇形催

8、化有哪四種不同形式（1）反應(yīng)物的擇形催化；（2）產(chǎn)物的擇形催化：（3）過(guò)渡狀態(tài)限制的擇形催化；（4） 分子交通控制的擇形催化什么類(lèi)型的分子篩具有催化氧化性能？TS-I分子篩；ZSM-5分子篩19. 請(qǐng)以甲醇與苯反應(yīng)生產(chǎn)對(duì)二甲苯為例說(shuō)明分子篩催化劑的擇形催化原理甲醇與苯反應(yīng)町生成三種產(chǎn)物，分別為鄰二甲苯、間二甲苯和對(duì)二甲苯，其中鄰二甲苯 與間二甲苯體枳較人，不能通過(guò)分子篩通道，而對(duì)二甲苯可通過(guò)分子篩通道，這即為分子 篩的產(chǎn)物擇形催化。20. 固體酸的性質(zhì)包括哪幾方面？1）酸中心的類(lèi)型通常與催化劑作用相關(guān)多為B酸和L酸。2）酸中心的濃度（酸中心的數(shù)目）酸中心的濃度又稱(chēng)酸最。是指單位催化劑表面或單位

9、催化劑質(zhì)杲所含酸中心的數(shù)冃的多少。3）酸中心強(qiáng)度酸中心強(qiáng)度又稱(chēng)酸強(qiáng)度。是指給出質(zhì)子（B酸）或者接受電子對(duì)（L酸）能力的強(qiáng)弱。2. 什么是沸石，它的催化作用特點(diǎn)有哪些？沸石由SiO2, AI2O3和堿金屬組成的硅酸鹽礦物，常指：Na2O+Al2O3+SiO2的復(fù)合結(jié)晶氧化 物（復(fù)鹽）。它的催化作用特點(diǎn)有：擇形作用，離子交換性，表面酸堿性和靜電場(chǎng)效應(yīng)。3. 沉淀一般分哪幾個(gè)階段進(jìn)行，影響因素有哪些？晶核的牛成，晶核的長(zhǎng)人。影響因素有濃度、溫度，Ph值，加料方式和攪拌強(qiáng)度。4. 催化劑的成型方法令哪些？壓縮成型，擠出成型，油中成型，噴霧成型，轉(zhuǎn)動(dòng)成型5. 沉淀法具體何哪些，控制內(nèi)素N哪些？具體有：?jiǎn)?/p>

10、組份沉淀法，多組分沉淀法，均勻沉淀法和導(dǎo)晶沉淀法。6. 浸漬法具體有哪些，控制因素有哪些？（1）過(guò)量浸漬法（2）等體積浸漬法（3）多次浸漬法（4）浸漬沉淀法（5）蒸氣浸漬法。 影響因素：浸漬時(shí)間，浸漬濃度。7. 催化劑失活的原因有哪些？1）燒結(jié)2）中毒3）枳炭（結(jié)焦）8. 什么是催化劑再生，有何意義？催化劑的再生：指催化劑經(jīng)使用后活性和選擇性卜降到一定程度，通過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚硎蛊浠钚?或選擇性，甚至機(jī)械強(qiáng)度得到恢復(fù)的一種操作過(guò)程。它是延長(zhǎng)催化劑的使用壽命，降低生產(chǎn) 成本的一種重要手段。失活催化劑再生的意義：（1）經(jīng)濟(jì)效益（2）生產(chǎn)需要（3）社會(huì)效益 及壞境效益。9焙燒三個(gè)作用？通過(guò)物料的熱分解,除

11、去化學(xué)結(jié)合水和揮發(fā)性物質(zhì)，便其轉(zhuǎn)化成所需的化學(xué)成分和化學(xué)形態(tài); 借助固態(tài)反應(yīng)、互溶和再結(jié)晶獲得一定的晶型、微晶粒度、孔徑和比表面積等：使微晶適當(dāng) 燒結(jié)，以提高催化劑的機(jī)械強(qiáng)度，還可以通過(guò)造孔作用使催化劑獲得較大的空隙率。三、論述1. 試解釋P型半導(dǎo)體催化劑利于氧化反應(yīng)，N型半導(dǎo)體催化劑利于加氫反應(yīng)。2. 舉例說(shuō)明混合氧化物的表面酸竹:是如何形成的。OOH*OL酸OSIOAIo-O-Si-O-AI-O-0o6 1 I 加熱，-H20 I I影響酸形成的因素：催化劑的組成、制備方法和預(yù)處理溫度等。四、判斷與改錯(cuò)1. 催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速度，增大反應(yīng)平衡常數(shù)。F不影響反應(yīng)平衡的位遇2. 催化劑吸附氣

12、體能力越強(qiáng)，其催化活性越高。F要求產(chǎn)物的吸附不能太牢固，使得脫附容易進(jìn)行3. 金屈催化劑的d%越大，催化活性越高。F金屬的d, s, P軌道線性組合雜化形成金屬鍵。SPd或dsp雜化。在該雜化軌道中電子在d軌道的比例，定義未d%數(shù)。該數(shù)值與金屬加氫活性密切相關(guān)，-般4050%的金 屈活性比較好。美國(guó)化學(xué)家PaUIing提出的。4. 半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)都相同。F2. 催化劑的性能取決于其化學(xué)組成,與其他因素?zé)o關(guān).F催化劑的結(jié)構(gòu)，包物理的和化學(xué)的都明顯地受到環(huán)境影響。3. 酸催化劑的酸強(qiáng)度越大,催化活性越高;酸度越人,催化活性也越高.F酸強(qiáng)度越人酸量越小，活性一般也越低。不冋的反應(yīng)要求的算中心強(qiáng)度也會(huì)不冋。例如：C-C斷裂要求強(qiáng)度人的酸中心。裂化、異構(gòu)、烷基轉(zhuǎn)移等C-H斷裂要求弱的酸中心如：烯的雙鍵異構(gòu)反應(yīng)，ZrO2是比較好的催化劑4. 半導(dǎo)體的附加能級(jí)使其電子脫出功增大,電