工业催化复习题定单

1、工业催化复习题1、简述合成氨催化技术在催化科学与技术中的重要作用。P32、简要叙述上世纪催化技术的几个重要贡献。催化技术在上世纪的另一重大成就，是三大合成（合成塑料、合成纤维、合成橡胶 ）催化剂的发现。3、催化作用的定义及特征 。催化剂定义： 催化剂是一种物质， 它能够加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs 自由焓变化。这种作用称为催化作用。涉及催化剂的反应称为催化反应。催化作用特征： O1 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；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）催化剂对反应具有选择性O 4催化剂的寿命4、催化剂载体的功能是催化

2、活性组分的分散剂、黏合物和支撑体，是负载活性组分的骨架。 提供有效的表面和适宜的孔结构 增强催化剂的机械强度 改善催化剂的传导性 减少活性组分的含量 载体提供附加的活性中心 活性组分与载体之间的溢流现象和强相互作用5、工业催化剂的一般要求是什么 活性和选择性 稳定性和寿命指标 稳定性和寿命指标6、催化剂助剂的种类及作用。助催化剂是催化剂中具有提高催化剂活性、选择性、改善催化剂耐热性、抗毒性、机械 强度和寿命等性能的组分。助催化剂本身并无催化活性，但只要在催化剂中添加少量的助催化剂，即可显著改进催化剂的性能。结构助催化剂 电子助催化剂 晶格缺陷助催化剂 选择性助催化剂 扩散助催化剂 7、 用乙烯

3、氧化制环氧乙烷的银催化剂为例，说明吸附与催化过程。8、 简述多相催化反应过程傑化剂IS较催比刑内孔0反应物分了（外扩散）；反应物分子从流体主体通过滞流层向催化剂外表面扩散反应物分子从催化剂外表面向孔内扩散（内扩散）； 反应物分子在催化剂内表面上吸附； 吸附态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的化学反应; 反应产物从催化剂内表面脱附； 脱附的反应产物自内孔向催化剂外表面扩散（内扩散）, 产物分子从催化剂外表面经滞流层向流体主体扩散（外扩散）上述步骤中， 和为传质过程. 和为表面化学过程，或称化学动力学 过程.表面化学过程与催化剂表面结构有关。9、物理吸附与化学吸附的特点物理吸附化

4、学吸附推动力范德华力化学键力吸附温度低于吸附质沸点取决于活化能E，通常较低热效应接近凝聚热接近化学反应热，绝大多数为吸附层-1单层或多层-1单层选择性无速度快，受扩散控制低温慢，高温快活化能推导竞争a吸附的0Lang少数为等称为非活化吸附11、= k岛KbPBP-.=KaPa2a7廿SBa= 1+KaP a+KbFB &B=1 + Ka Pa+KbPb试分析下列谱图，指出硅酸铝上的酸碱中心情况203 500 3002 5D0 lOWa 率 -”图氨在硅酸铝上的红外光谱图a-脱水催化剂；b C-再吸附水的催化剂NH3在硅酸铝上吸附后，考察其吸附物种的红外光谱（图336），发现表面上存在吸附在不同

5、酸中心上的谱线，对应着NH3用孤对电子络合在其上的1640cm吸收为L酸所致,12、而1450 cm 1处的吸收则对应着 NH3在B酸中心上吸附形成 NH 的吸附态。试分析下列谱图，指出硅酸铝上的酸碱中心情况FB 4-q Pit睚嗫昨呑不同纽虑毀鮒呼 上的虹*卜处W債ffl1 = SLOt . 2一&Ot3 SiCKr ZCX7/ay-峙亠mOz-KrbCl PJ ftZnO类似地用吡啶在表面上吸附，与L酸络合的吡啶的红外光谱吸收场强处于1447 1460cm-1，而与B酸形成吡啶铵离子的吸收最强处于1485 1500 cm-113、简述固体酸、碱的催化作用固体酸碱是具有酸中心及碱中心的固体物

6、质，他们与均相酸催化中心和碱催化中心在 本质上是一致的，在固体酸催化中，还可能有碱中心参与协同催化作用。固体酸是在表面上存在 B酸中心及Lewis酸中心的固体材料。在固体酸催化的反应过程中，固体酸表面的酸中心向反应物分子反应基团中提供质子使反应物分子成为吸附的正离子或或从反应物分子的反应基团中获得电子对或汲取负离子，电正性的物种而活化，继而转化成产物，这样构成了固体酸催化剂存在下的催化循环。14、分子筛催化剂酸位的形成与其本征催化性能分于備11 Y 上的轻墓显战位中心骨架外的子会化flg位.形| L M位中心多价阳農子也可能产生径基K位中心20、络合催化中几个关键的基元反应是什么？P110 配

7、位不饱和与氧化加成O 2穿插反应03 3 -氢转移G4配位体解离和配位体的交换21、解释下列氢加酰化反应机理。P115用Co(C)s培合崖化烯魁的議墓牝循环或氢莊代甜环如下所示coco(18)COIS) ro彳卜悝co COCHjCHiR卜.jrHCHjCHjCo(COj, C ftCHgCOhcoco(IS)fflACHj是否可以用于动态源的净化处理过程,22、简述NOx的选择性催化还原 (SCR)原理，SCR 如能如何改进？5,2空气污染治理的催化技术HBTAT SMTCrj,勾小邂生反应4MHl 甘5Or4N(J +GHt讣+3MfJ若Htfft于21dT.籬斟4;成flflft*擁相亚

8、硝NH* NQh + 刃Hd NOj5.2空气污染治理的催化技术2*2 NO* 化旺原粽障阀6的违*性化还原(SCRextJ lMj oN； + &Hjt?7N I !2HjO化側一強为a It釦属机化ft.负!井上.姉 ntb st3. VjO SiOa . MoOs Al,( h. Uro j AO 算 还可Rg岌牛下建反睑，d 忡+ifMHiWO + 3HtOKSiG + fiSKj * gHfO首先ft SCR ft术用隍化刑的选择。最早选Pu ffl后发现以1 iOi . SiOi为載钵的 05、MoO, WOa需都可用作SCR技术的催化剂.后来又开S出低温型和离蛊型两娄催 北闻，其

9、中匕口盯TiO型催化W到ft多的直视-对于应用于热电厂，最适宜的化剂ft U w)3.幻和Moth为扯础的aaa催ft谢h对于应用于燃气轮机*分于3&塑牝 搁是最吁的选禅.Fl 易受烟逍气中SOf的菩 FeOg基催化W可WSfh 化化为 Sa并世成a9L温度较S时ChQ S催ft剂可使NHs氧化成Nth含MnO- NiO和 80墓的催化割島为醜而井子傭则易导致先活23、当前能源结构及存在的问题是什么?、主要是化石能源 二、化石能源不可再生，面临枯竭三、使用化石能源环境污染严重 四、我国能源结构情况24、 解决化石能源枯竭和污染的途径P139 （自己答就ok）25、简述天然气水蒸气重整制氢技术，

10、并画出工艺简图。CH.触t h中 a ._HiCCWNOJ图6-5天然气水气整制氨示26、简述酶催化的特征（自己简化一下吧）酶是一种生物催化剂，其催化反应实在极温和的条件进行的。1） 酶催化具有化学催化的一般特征 是不变性，催化剂只能加速化学反应的进行, 是可逆性，催化剂能以相同的效果加速正、但在反应前后，催化剂本身保持不变；逆反应的进行，即催化剂只能加速化学平催化剂只能加速热力学上可以实现的反应;衡的到达，但不能改变化学平衡状态和平衡常数， 是选择性.催化剂能有选择地加速某个反应，从而提高目的产物的收率。1061019 倍。2）酶与一般化学催化剂比较，具有以下特点： 催化活性极高，对同一反应

11、，酶催化比一般化学催化效率高 极高的催化专一性酶只能加速一种底物或一些结构相似的底物的化学反应。例如：过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，酯酶只能使催化酯类化合物的水解. 催化反应条件很温和。酶催化可在常温、常压和中性PH介质环境下进行。27、影响酶催化反应的因素是什么?温度、PH、激活剂28用沉淀法制备催化剂时如何选择沉淀剂？ 生产咿采朋的沉淀刑松 类K01IK碳嚴盐L（NH4）iCCb.NssCOL CXh.有机除t乙戢、草験 亀 其屮煩常用的是NEOH和（NHJKOi.禹 为teit在淮涤W热处JS时容爲除去.一般不会遗嚣住催化剂中，为制备高纯度的催化制创 了条件.而NeOH利KOH常会爲F

12、中尤真是KOH价格较昂；般革ttHb应用tXb虽可避免引人有害离子，但捷褚解度小，难以制感S液，沉提SfS时为 气、a. to三相反应控制校为阴难布肌醸价格昂责.只在必1?时愷用* 形喊的沉淀物必烦便于过滤和抚播.猊淀可分为晶型沉淀和非晶別机淀.晶因沉淀 又分为粗晶和晶.晶盘沉淀带人的亲质少且于过和洗8L曲此可见.应尽*选用前臺 战昴塑銃淀的沉直ffij.上述遠誉盐类沉淀制原刚上可以总成晶型机淀*而类沉淀M般郝 会生成非晶型沉a. 汎淀割的解解a異大-方面可以ffi底阴寓子的粮貶t愼金属btsl淀完全*另一 方面.證解ft大的沉淀刑，可能被iL淀物吸附的量比较A 洗穂腋除也较快口 闿成的沉淀物

13、溶度要伞沉淀反应完金，原料消耗愈少.这对于樋、镰.银尊 比较的金M轿M豐. 沉徒制必须无毒，车应a成坏境育染.29、工业催化剂的制备方法有几种，常用是哪几种？ 催化剂传统的制造方法：一体化催化剂：沉淀法，Sol-gel法，微乳液法，熔融法，混合法负载型催化剂：浸渍法，离子交换法，沉积沉淀法30、浸渍法制备工业催化剂的方法有几种?（1）过量浴液?I渍法t2）尊体积旃&（3）多次浸鴻法（4）蒸气浸渍法31、用你学过的催化知识，请设计一个Pd/ YAI2O3催化剂。P*uttt*I 咸壁 IEB 9 S 酸中W法生产t-AI, G*的溉程示32、 用你学过的催化知识，请设计一个CoO-MoO 3/YAI2O3加氢脱硫催化剂。33、合成氨催化剂的组成是什么？并说明每个组成在催化剂的作用。34、吸附态；吸附与催化活性的关系。35、用吸附理论解释催化剂中毒的原因。因而降低了活性或选中毒本质 ：Cat 表面活性中心吸附了毒物，或进一步转化，为较为稳定的表面化合物，钝化 了活性中心， 是 Cat 不能正常地参与反应物的吸附及发挥原有的作用， 择性，甚至完全丧失了活性。随着运行的时间而下降催化剂失活 ：在恒定反应条件下， 进行的催化反应的活性和选择性，的现象，称为Cat的失活（Deactivation ）或衰变（Decay）。催化剂的失活