催化知识考试题目题库

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1、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：亠性,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，它们是载体一和助催化剂。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 ，。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

2、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，一，表面的的性质。11. 催化剂表面的形态是指它的一，一。12测量暴露百分的方法：化学吸附等温线法，一，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一，实用的。14实验室反应器按操作方法可分为两大类，一类是，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，一。16. n型氧化物的电导由导带 中的一决定；而p型氧化物的电导则由 中的 正穴数所决定。17根据吸附剂与吸附质的作用力不同，将吸附分为申理吸4和化学吸附两类，化

3、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亠位4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、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一d型一，。25 CO的几种吸附状态:一位、一位、孪生和一离解吸附状态。26 d带中较密的能级间允许一电子保持不成对，饱和磁

4、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,一。29离解化学吸附时，视吸附物单键断开的形式可分为一均裂一，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：，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 j 选择性的。34影响吸附质与吸附剂之间

5、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匚化学吸附，使半导体的电导一;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,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一的趋势。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

6、、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：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 ca

7、talysis)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

8、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

9、 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0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

10、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；（2）反应物在催化剂表面上吸附；（3）被吸附的反应物在表面上迁移 化学重排和反应；（4）产物由催化剂表面上脱附；（5）产物离开催化剂表面向催化剂周围的介质扩散。18. 在估量一个催化剂的工业价值时，哪三个因素最重要？考虑的顺序是什么？答：它们分别是活性（activity）、选择性（selectivity）和寿命（lifetime）。考虑的顺序：第一位是选择性， 第二位寿命，最后才是活性。1

11、9. 催化剂成分主要由哪几个部分构成，它们各起什么作用是什么？答：催化剂成分主要由活性组分，载体和助催化剂三部分构成，它们所起作用分别描述如下：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。载体有多种功能，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。助催化剂本身对某一反应没有活性或活性很小， 但加入它后，能使催化剂具有所期望的活性、选择性或稳定性。20. 简述活性组分在载体上的分布情况答:（1）一定大小的活性组分的晶粒按不同均匀程度分散在载体上；（2）活性组分呈“积雪状”堆积在载 体上；（3）活性组分以近于原子态呈簇状或筏状分散在载体上。21

12、. 简述化学吸附的单层与物理吸附的单层的不同之处答：化学吸附的单层吸附量，即为占领吸附剂的所有吸附部分所需的吸附质的量，而吸附质的吸附部位则 是由吸附剂的结构和吸附物的化学性质所决定的。物理吸附的单层吸附量，则是分子以密集排列的形式， 以完全的单层分子遮盖表面所需的吸附质的量。22. 简述晶体结构的缺陷，并说明它们产生的原因 答：所有结构基元完整的周期排列的晶体不能存在，真实的晶体有各种各样的不完整性存在，称之为晶体 结构的缺陷。它们产生的原因有多种，例如，正常占有晶格部位的原子被换到其它部位或者填隙的位置； 存在某些空位；晶体的部分沿着晶面相对于别的部分位移等等。23. 简述边界层理论的成功

13、之处。答: （1）它提出了在氧化物上的化学吸附在许多情况下涉及到氧化物的缺陷，所以伴随着化学吸附，氧化 物的半导性将按可以预言的方向变化（2）它说明消耗性化学吸附的吸附量是限的，而累积性化学吸附实际 上能进行到形成一个单层。（3）作为上一点的延伸，人们可以预期，p弄氧化物和n型氧化物对特定的催 化反应会表现出显著的差别.24. 如何确定半导体氧化物为n型或p型？答：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决定。基于这个 原理，可以用下述方法确定非计量氧化物是n型和p型。将氧化物置于一定压力的氧气氛中，并测量氧化 物的电导随氧气压的变化，如果电导b随氧气压力增加

14、而增加，则此氧化物为p型，相反则为n型。25. 吸附热随遮盖率而下降的原因曾提出了三种解释, 请说明是哪三种解释。 .答: 为了说明吸附热随遮盖率增加而下降的现象，提出了三种解释，分别是（1）表面不均匀性；（2）吸附 种之间的相互作用；（3）使用固体中不同的电子能级。26. 化学吸附时，双方电子重新分配的结果可能有几种情况?答: （1）双方共享电子，组成共价键。（2）双方电负性差别较大，组成离子键。（3）双方电负性略有差别，形成极性键。27. 什么是定位吸附？ 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。如果分隔吸附部分的势垒高度大于吸附

15、质分子的相应的自由度的平均热能，则吸附质分子不能逸出 “势能阱”，这样吸附就是定位的，称为定位吸附。28. 简述为了说明吸附热随遮盖率而下降的原因曾经提出了三种解释 答:（1）表面不均匀性；（2）吸附种之间的相互作用；（3）使用固体中不同的电子能级。29. 简述干燥速度对活性组分在载体颗粒中分布的影响 答：如果干燥速度太慢，在弯液面上蒸发，弯液面后退到孔的内部，在此过程有些溶质沉积在孔壁，但大 部分溶质浓集于孔的深部，最终盐的结晶局限在孔的底部或颗粒的中心。当干燥速度太快，则有一温度梯 度，在孔中深部的蒸发迫使溶液向外部移动，大部分结晶沉积在那里。30. 工业固体催化剂在使用前和使用中会受到的机械应力，它们大致有哪几种？ 答：（1）运输过程中的磨损，催化剂颗粒与容器壁接触磨擦所致。（2）催化剂装入反应器时的碰撞冲击， 工业上往下倾倒催化剂可能使它破碎。（3）由于在活化和再生过程中发生相变而致的催化剂内应力。（4） 由于流体流动，压力降，催化剂床重量和温度的循环变化而致的外应力。（5）移动床或流化床中，颗粒和 颗粒之间，颗粒和反应器壁或内构件间的碰撞和摩擦。31. 制备Pt/Y-AI2O3催化剂时，采用什么方法可使Pt更多地分散在载体的孔内，并