催化剂试卷谜底

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所属分类:催化剂
Tag:  催化剂一 选择题 1.催化活性与吸附的关系是( A吸附越强 活性越强 C )。 B吸附越弱 活性越强 C吸附适中时活性最强 2.氧化反应常用具有 ( A C n型半导体 本征半导体 D D吸附很弱
催化剂试卷谜底

催化剂试卷谜底

  一 选择题 1.催化活性与吸附的关系是( A吸附越强 活性越强 C )。 B吸附越弱 活性越强 C吸附适中时活性最强 2.氧化反应常用具有 ( A C n型半导体 本征半导体 D D吸附很弱或很强活性最强 B ) 型半导体的氧化物为催化剂。 B p型半导体 p和n半导体都可以 A ) 3.对催化剂描述正确的是( A催化剂能同时加快正逆反应的速度 B催化剂改变化学反应的平衡常数 C催化剂不能改变化学反应的途径 D催化剂能降低控诉步骤的活化能 4.催化剂的活化方式不包括( A 氧化活化 B还原活化 D ) D煅烧活化 )不能形成n型 C硫化活化 C 5.对于金属氧化物,下列条件中( 半导体。 A掺杂低价金属离子 C引入电负性大的原子 B氧缺位 D高价离子同晶取代 D ) 6.催化剂的转化率越大,其选择性( A 越好 B 越差 C 不变 ) D 无一定的规律 7.铂碳催化剂中( B A 铂和碳都是活性组分 B 铂是活性组分 碳是载体 C 铂是活性组分 碳是助催化剂 催化剂 D 碳是活性组分 铂是助 8.在 O2,CO,H2,N2 中,金属最易吸附( A O2 B CO C H2 A ) D N2 ) 9.下列影响催化剂活性衰退的原因中,可逆的是( D A 活性组分的烧结 B 活性组分剥落 D 吸附了其他物质 C 催化剂的化学组成发生变化 10.SO2 被氧化成 SO3 的机理为: NO+O2→NO2 其中 NO 是( A 总反应的反应物 C 催化剂 C ) B 中间产物 SO2+NO2→SO3+NO D 最终产物 11.以下符合兰格缪尔吸附理论基本假定的是( A ) A.固体表面是均匀的,各处的吸附能力相同 B.吸附分子层可以是单分子层或者多分子层 C.被吸附分子间有作用,相互影响 D.吸附热和吸附的位置和覆盖度有关 二 填空题 助催化剂 , 1.催化剂的一般组成包括 主催化剂 , 共催化剂 和 载体 。 2.Ea,Ed,Qc之间的关系为 Ed=Ea+Qc 。 , 3.分子筛的化学组成为 M2/nO˙Al2O3˙mSiO2˙pH2O 结构单元是 有 X型 SiO4 和 AlO4 的四面体 , Y型 , A型 , ,常见的分子筛类型 ZSM-5 型 。 , 4.金属催化剂的毒物主要包含 硫化物 重金属杂质 5.浸渍法包括 。 , 砷化物 等体积浸渍, 过饱和浸渍 , 多次浸渍 。 6.防止积碳的主要方法有加入 K2O,用重整催化剂 Pt-Re, Pt-Ir,使用 CeO2。 7.硅铝比高主要表现在 抗热 , 抗水蒸汽 , 抗酸度 三 方面能力强。 8.估量催化剂的价值的因素有 性 , 价格 。 活性 , 选择性 , 稳定 9.化学反应体系实现的两个基本要素是 热力学可行 , 动力学可行 。 成熟期 , 10.催化剂的活性随运转时间变化可分为 稳定期 , 衰老期 三个时期。 反应物择形 11.催化择形包括 过渡态择形 三种。 , 产物择形 ,约束 12.活化吸附与非活化吸附的区别在于前者 气体发生化 学吸附需要外加能量活化 ;解离吸附和缔合吸附的区别在 于前者 发生化学键断裂 。 13.为了适应工业上强放(吸)热反应的需要,载体一般 应具有较大的 热容 和良好的 导热性 。 14.分解 N2O 采用 NiO 催化剂时,加入少量 Li2O 作助催化 剂,催化分解活性更好,这是因为 Li2O 的加入形成了 受主 能级 ,使 Ef 降低,故催化活性得到促进。 三 简答题 1.催化剂母体制备时煅烧的目的是什么? 答:煅烧:有的钝态催化剂只经过煅烧处理便具有催化 活性。例如,对于一些氧化物催化剂,煅烧就是活化。有的 催化剂(如金属催化剂),煅烧后还要进一步还原。 煅烧处理的目的大致可以归纳如下: ①通过物料的热分解,除去化学结合水和挥发性物质(如二 氧化碳、二氧化氮、氨等),使之转变为所需的化学成分; ②通过固态反应、互溶、再结晶,获得一定的晶型、微晶粒 度、孔径和比表面等; ③使微晶适当烧结,提高产品的机械强度。 2.何谓积碳?有哪些形态?积碳的原因是什么? 答: 积碳:指催化剂在使用过程中,逐渐在表面上沉积一 层炭质化合物,减少了可利用的表面积,引起催化剂活性的 衰退。 积碳形态:固定的无定型态、层状石墨碳、管须状结 晶碳、粘稠状液态碳、焦油。 原因:热裂解、催化裂解、深度脱氢、烯烃聚合。 3.简述催化反应经历的过程? 答: 催化过程中,先经历一个物理过程,其先后经历了外 扩散过程和内扩散过程;其次经历化学过程,包括化学吸附 过程、表面反应过程、脱附过程;最后再经历一个物理过程, 先后为内扩散过程、外扩散过程。 4.物理吸附的化学吸附有哪些区别? 答: 物理吸附作用力是范德华力,化学吸附的作用力是价 键力; 物理吸附热仅比液化热稍大,化学吸附热可与化学反 应热相比; 物理吸附总是放热的、吸附很快、又是受扩散限制、 且无需活化能,化学吸附有时可能吸热有可能放热,有活化 吸附和非活化吸附;物理吸附发生于吸附物的沸点附近,化 学吸附的温度一般高于物理吸附。 5.化学吸附状态与金属催化剂逸出功和反应物气体的电离 势之间的关系? 答: Φ:金属催化剂的电子逸出功 Ι:反应物气体的电离势 ΦΙ:电子从反应物向金属催化剂表面转移,反应物分 子变成吸附在金属催化剂表面上的正离子,形成离子键。 ΦΙ:电子从金属催化剂表面向反应物分子转移,使反 应物分子变成吸附在金属催化剂表面的负离子,形成离子 键。 Φ≈Ι:常常二者各自提供一个电子共享,形成共价键。 这种吸附键通常吸附热很大,属强吸附。 6.简述分子筛的各级结构单元? 答: 一级结构单元:硅、铝原子通过 sp 杂化轨道与氧原 子相连,形成以硅或铝原子为中心的正四面体; 二级结构单元:由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥 形成的环结构; 笼结构:二级结构单元再通过氧桥进一步连接形成。 7.在制造固体催化剂时,可采用哪些方法进行活化处理? 答: 1)热活化方法:可导致催化剂改变化学组成和影响其 物理状态。改变化学组成包括:热分解使氢氧化物、铵盐、 硝酸盐、有机酸盐等分解成氧化物;发生固相变化,在高温 下使组元间相互作用,形成化合物。改变物理状态主要是晶 相变化,脱水、比表面孔结构变化。 2)化学活化方法。还原:金属催化剂常常先制成氧化 物,然后用氢气或者其他气体还原为活化金属态;氧化:用 氧化剂使是低价氧化物变为高价氧化物;硫化:氧化物硫化 3 为硫化物。 四 论述题 1.分析催化剂失活的原因? 答: 1)催化剂中毒:指催化剂在微量毒物的作用下丧失活 性和选择性。催化剂中毒会使得其使用寿命大大缩短。毒物 通常是反应原料包含的杂质,或者催化剂本身的某些杂质在 反应条件下与活性组分作用而使催化剂失去活性,反应产物 或副产物及中间物种都可能引起催化剂中毒。 2)催化剂的烧结:催化剂在高温反应一定时间后,负 载在载体上的高分散的活性组分的小晶粒具有较大的自由 能,加之表面晶格质点的热振动产生位移,结果晶粒长大, 导致活性表面积缩小,活性降低甚至丧失活性。 3)催化剂的积碳:在催化烃类转化反应中,都会由于 积碳生成而覆盖催化剂的表面或者堵塞催化剂的孔道,导致 催化剂失活。 2.简述多组分固体催化剂的组成及其各部分的作用? 答: 1)主催化剂:催化活性的主体,多个活性组分协同 催化; 2)共催化剂:与主催化剂同时起作用的活性组分, 两者缺一不可。在单独使用时活性活性很低,组成共催化剂 时活性很高; 3)助催化剂:本身无催化活性或活性很小,但加入 后能提高催化剂的活性、稳定性、选择性。 助催化剂包括:结构型助催化剂——提高稳定性,延 长催化剂寿命;调变型助催化剂——加入碱金属或碱土金 属,中和酸性,抑制结焦;毒化型——防止积碳,加入碱性 物质毒化强酸中心。 4)载体(基质):作用如下 分散活性组分——提供大表面和孔隙结构,节省活 性组分,提高抗中毒能力;稳定化作用;支撑作用——维持 一定形状;传热和稀释作用——防止烧结;助催化剂作用— —调节载体的活性金属间作用。

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