催化知识考试题目题库
填空题 1. 在评价一个催化剂时,通常认为有四个最重要的因素,它们分别是活性,选择性, 寿命与价 格。 2. 流体流动涉及到流动的 分布 、 压力降 和扩散效应。 3.在多组分固体催化剂中,各种组分起作不同的作用,大体分为三类,它们是活性组分、载体和 助催化剂。 4. 按照催化应体系物相的均一性分类,包括均相催化,多相催化和 酶催化。 5.一个工业上有成效的催化剂一般需综合考虑其活性、选择性、稳定性和良好的流体流动性。 6. 活性组分按其导电性可分为 金属,半导体和绝缘体三类 。 7.化学吸附是指分子或原子化学吸附时的化学状态、电子结构,几何构型。 8. 金属元素的单质结构形式有立方面心,立方体心,六方堆积。 9. 表征催化剂可提供三种不同的但又互相联系的信息, 即化学组成和结构,纹理组织及机械性质, 催 化活性。 10. 按照与催化剂在装置中的性能相关的性质,可将它粗分为本体的,颗粒的,表面的的 性质。 11. 催化剂表面的形态是指它的几何形态,地貌。 12 测量暴露百分的方法化学吸附等温线法,反应滴定,毒物滴定。 13 根据活性测试的目的,可将实验测定的活性分为两类动力学的, 实用的。 14 实验室反应器按操作方法可分为两大类,一类是间歇式,一类是连续式。 15 催化剂的寿命曲线一般可分三个部分成熟期,稳定期,衰老期。 16. n 型氧化物的电导由导带中的电子数决定;而 p 型氧化物的电导则由价带中的正穴数 所决定。 17.根据吸附剂与吸附质的作用力不同,将吸附分为物理吸附和化学吸附两类,化学吸附按活化能大 小又可分为活化吸附和 非活化吸附。 18.物理吸附可以达到多层吸附;而化学吸附只能为单层吸附。 19. 金属表面的吸附部位的主要区别在于其最邻近的配位数和二维的 对称性 。 20.金属盐的沉淀过程分三阶段进行,即过饱和、成核和长大。 21粉状或粒状物料经加热到一定定范围而固结的过程称为烧结。 22.相转变和相分离的结果引起催化剂失活主要表现在活性和 选择性 改变, 以及催化剂强度 下降。 23 催化剂经过一定处理又恢复了活性,这一过程称为催化剂的 再生。 24 不饱和烃的不离解吸附的吸附状态分为σ型,σ-π型。 25 CO 的几种吸附状态 一位 、二位、孪生和离解吸附状态。 26 d 带中较密的能级间允许电子保持不成对,饱和磁矩在数值上等于 d 能带中的未配对电子数。 27 反应前后,键能和由大变小则吸热,由小变大则放热。 28 根据吸附质与吸附剂之间的电子云分配不同,吸附键可分为共价键, 离子键和,极性键 。 29 离解化学吸附时,视吸附物单键断开的形式可分为均裂,非均裂。 30.活性组分按基导电性可分为金属,半导体,绝缘体。 31. 催化研究中用得较多的两种连续式反应器连续流动搅拌釜式反应器,活塞式流动反应 器。 31.影响不同晶面暴露的比例的因素有二一是动力学,另一是热力学 32. 分散度也称 暴露百分,它显然和微晶的大小直接相关。 33.物理吸附的作用力是范德华力 , 化学吸附作用力是价键力 ; 物理吸附是 非 选择性的, 化学吸附是有 选择性的。 34.影响吸附质与吸附剂之间化学作用力主要因素有电子因素和几何因素。 35.在半导体氧化物上进行的化学吸附中,造成载流子数目减少的吸附为消耗性化学吸附,使半导体的电 导下降;造成载流子数目增加的吸附为累积化学吸附,使半导体的电导增加。 36. 在催化剂制备中,将氧化物分散于大表面积载体的方法有 沉淀、吸附、离子交换 和 浸渍。 37. 原子轨道组合成分子轨道的三个条件 能级高低相近,轨道最大重迭,对称性匹配。 38. 溶胶的表面能大, 它有通过粒子长大和凝聚使表面能 减少的趋势。 有三种类型的聚结物 水凝胶、 絮凝体 和 块状沉淀物。 39. 在用于固定床的较大颗粒催化剂的机械性能测试中,通常需要测定它的 压碎强度和 磨损率 。 40. 催化剂失活的化学原因主要有结焦、金属污染 和 毒物吸附 。 是非题 名词解释或简答题 1. 催化剂作用 答 “催化剂能加快化学反应速度,但它本身并不因化学反应的结果而消耗,它也不会改变反应的最终热力 学平衡位置。 2.活性位(active site) 答答在催化剂中真正起催化作用的那部分原子或原子集团。如质子、配位络合物、表面原子簇等。一般用“*” 表示。 3. 转换频率(Turnover Frequency) 答单位时间内单位活性位上转化反应分子底物的数目. 4. 选择性(Selectivity) 答Selectivity (转化为目的产物所消耗的某反应物量/某反应转化的总量)100% 5. 均相催化(homogeneous catalysis) 答 所有反应物和催化剂分子分散在一个相中,如均相酸碱催化、均相络合催化。 6. 多相催化(heterogeneous catalysis) 答 催化剂与反应物处于不同的相,催化剂和反应物有相界面将其隔开。如气-液、液-液、液-固、气-固、 气-液-固。 7. 酶催化(enzyme catalysis) 答 兼有均相催化和多相催化的一些特性。酶是胶体大小的蛋白质分子,它小到足以与所有反应物一起分 散在一个相中,但又大到足以论及它表面上的许多活性部位。 8. 选择中毒 答 一个催化剂中毒后,可能失去对某一反应的催化能力,但对别的催化反应仍有催化活性,这种现象称 为选择中毒。 9.载体作用 答载体有多种功能,如高表面积、多孔性、稳定性、双功能活性和活性组分的调变以及改进催化剂的机 械强度等。最重要的功能是分散活性组分,作为活性组分的基底,使活性组分保持高的表面积。常用的载体 材料主要为高熔点氧化物、粘土和活性炭等。 10. 多位催化理论 答催化剂晶体晶格的空间结构(分布和间距)与反应分子将发生变化的那一部分结构呈几何对应关系, 则被吸附的分子易被活化而参与化学反应,这就是多位催化理论,也称为几何对应原理。 11. 活性组分 答活性组分对催化剂的活性起着主要作用,没有它,催化反应几乎不发生。构成活性组分的主要有金 属、半导体氧化物和硫化物、绝缘体氧化物和硫化物等。 12.催化裂化 答催化裂化是指石油的高沸点馏份(重质油)在催化剂存在下裂化为汽油、柴油和裂化气的过程。 13. 催化重整 答催化重整是指在催化剂存在下使原油蒸馏所得的轻质油馏份转变为富含芳烃的高辛烷值汽油并副产液 化石油气和氢气的过程,这过程包括异构化、环化脱氢等反应。 14. 加氢处理 答加氢处理是加氢除去石油馏份中的 S,N 和 O 的过程,主要应用于催化重整和催化裂化的原料的脱硫 和脱氢以利进一步加工。 15. 非定位吸附 答一个分子一旦落在固体表面上,它在表面停留的部分时间内,可沿着表面移动或束缚在一个特定的部 位上。如果分隔吸附部位的势垒低,或者与吸附质分子的平均热能相比可以忽略不计,在这种情况,没有 势垒妨碍吸附质子沿着表面自由地转换,这种吸附称为非定位吸附。 16. 烧结 答粉状或粒状物料经加热至一定温度范围而固结的过程称为烧结。 17. 简述多相催化反应过程包括的五个过程 答 (1)反应物向催化剂表面扩散