追业系统

作业系统

第一章 绪论

第二章 吸附作用和多相催化

1、何为物理吸附、化学吸附？写出氧的物理吸附态与化学吸附态，哪种吸附态对乙烯氧化制环氧乙烷有利？

2、试证明在遵守Langmuir规律情况下，A、B混合吸附达平衡时：

?A??ApA1??ApA??BpB ?B??BpB1??ApA??BpB ?0?11??ApA??BpB

p1p??3、从Langmuir等温方程推求V?VmVm，并利用以下数据验证正己烷在硅胶上的吸附遵从Langmuir等温方程，求取Vm和λ值。

正己烷在气相中的分压/10-3atm 2.0 4.0 8.0 11.3 15.6 20.6

-5-1吸附量/10mol·g 8.7 16.0 27.2 34.6 43.0 47.3

2-1硅胶比表面积为832m·g，若正己烷分子的截面积是58,5X10-16cm2，试计算Vm，并与试验数值Vm进行比较讨论。

4、从N2在Al2O3上的物理吸附数据，计算Al2O3比表面积，吸附温度为-195℃，吸附样品1g。 实验数据：

p/p0 0 0.01 0.08 0.15 0.30 0.45 V/(cm3·g-1)(标准状况) 0 75 100 120 140 160

p1C?1p???V(p?p)VCVCp0中的V的意义是什么？当得出V(mL·g-1)后，0mm5、 BET公式mm

将如何计算出比表面积Sg(m2·g-1)？

第三章 酸碱催化剂及其催化作用

1、给你一种固体酸，你将采用哪些表征方法来说明这种固体酸的酸性质？

2、田部浩三对复合氧化物所提出模型的原则是什么？

根据田部浩三判断混合氧化物的酸中心性质的方法判断5%TiO2和95%ZnO以及5%ZnO 和95%TiO2两种混合氧化物的表面性质(Ti为六配位，Zn为四配位)。

3、现选用pKa指示剂，加入到催化剂的试样中，说明在下列哪些情况下可使指示剂颜色从碱型色变为酸型色(设催化剂酸强度函数为Ho) A. Ho>pKa B. Ho=pKa C. Ho

答：C. Ho

4、分子筛中的什么不同对其耐热、耐酸、耐水性能有所影响且如何影响？

5、分子筛的酸性是如何形成的？

6、分子筛催化剂择形催化的形式有几类？请分别说明之。

7、沸石分子筛组成中，为什么必须含一定量阳离子？离子交换的目的是什么？

第四章 金属催化剂及其催化作用

1、试解释能带理论及d 带孔穴的概念，并阐述金属催化剂的 d 带孔穴与其催化活性的关系，如果d 带孔穴数大于反应物需转移的电子数，如何对催化剂进行调节？

2、金属负载型催化剂中金属与载体的相互作用有几种类型？这种相互作用对催化剂的吸附性能及催化性能的影响如何？

3、价键理论认为金属Ni以两种杂化方式成键，其中d2sp3杂化占30％，d3sp2杂化占70％，试画出杂化轨道并计算其d％，并说明该参数与其催化性能的关系。（Ni原子的价层电子

82

排布：3d4s）

4、用于合成氨的催化剂为：α-Fe-Al2O3-K2O。试说明其中各组分的作用。

5、何为结构敏感和结构非敏感反应？试举例说明之。

6、何谓氢溢流现象及窗孔效应。

第五章 金属氧(硫)化物催化剂及其催化作用

1、运用能带理论的知识分别说明半导体的三种类型。

2、N型、P型半导体是如何生成的？

3、杂质对半导体的Ef、Φ、电导率是如何影响的？

4、叙述金属氧化物催化剂氧化还原的机理。

5、叙述半导体催化剂的化学吸附的本质。

6、已知乙醇在氧化物半导体催化剂上可发生如下两种反应：

(1)说明各吸附键类型；(2)反应类型； (3)加入哪种类型杂质(Al2O3、Li2O)可加速化学反应？

7、SO2氧化为SO3在V2O5催化剂上进行，其反应机理如下所示：

4?m反应动力学表明 v ? k ? p O 2 ? ? ? 表面 ，试说明SO2、O各为何种吸附？反应是什么型？为什么?V?加K2SO4可加速反应？

8、在A+B→C的反应中，以p型半导体做催化剂，其中A为施主分子，B为受主分子，反应控制步骤为A→A++e-，讨论如何提高催化剂活性。

9、半导体催化剂ZnO在吸附氧气后导电率比未吸附低，用ZnO催化剂催化CO+1/2O2→CO2

反应时，催化剂的导电率增大，试问CO和O2哪种物质吸附为控制步骤？这是什么型反应？加入什么杂质可以提高反应速率？

第六章 配位催化剂及催化作用

1、在均相络合催化中CO和H2是如何被活化的？

2、写出下属反应的最终产物，并说明其反应机理。

第七章 生物催化和其它催化过程

1、简述生物催化作用的机制。

2、试述光催化原理。

3、何为离子液体?

答：在室温及相邻温度（<100℃）下，完全由离子组成的液体，通常由有机阳离子和无机阴离子组成，在催化反应中，离子液体既可以作为反应介质，也可以作为催化剂。

第八章 工业催化剂的设计

1、对于一个化学反应，如何进行催化剂设计？

第九章 工业催化剂的制备

1、简述浸渍法的催化剂制备流程。

2、简述催化剂成型的喷雾工艺。

3、催化剂失活的原因有哪些？

答：导致催化剂失活的原因较多，归纳起来有3种，即催化剂中毒、催化剂积碳与烧结。 催化剂中毒是指催化剂在微量毒物作用下丧失活性和选择性。催化剂中毒会大大地缩短其使用寿命，这是工业生产所不希望的。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也可能引起催化剂的中毒。毒物与催化剂和催化反应体系存在对应关系，因此不同类型催化剂，毒物也不一样。

催化剂在高温下反应一定时间后，活性组分的晶粒长大，比表面积缩小，这种现象称为催化剂烧结。金属烧结一方面是表面晶格质点的热振动使微晶迁移相互碰撞聚结在一起;另一方面，较小微晶具有很大自由能，增加了小微晶的蒸气压和蒸发性，产生表面扩散（粒子间传递），而在较大微晶表面上冷凝，使晶粒长大。导致活性表面减小，活性降低，甚至失去活性。引起催化剂烧结的主要原因有温度的波动，反应或再生过程中气氛，以及催化剂自身的组成结构。

不管哪种类型催化剂在催化烃类转化反应时，都会由于积碳生成而覆盖催化剂的表面，或堵塞催化剂的孔道，导致催化剂失活。这种失活通常是可逆的，通过烧焦过程可以使活性恢复。

第十章 工业催化剂的评价与表征

1、举例说明如何采用微反-色谱法进行催化剂的性能评价？

聚合级精丙烯由钢瓶经减压计量进入混合器，与由空气瓶来的精制空气混合，经六通阀再进入反应器，反应后混合气也经六通阀再进入红外气体分析仪后流出。色谱载气经鉴定器过六通流入色谱拄，并经鉴定器后放空。六通阀装有取样定量管。这样便可利用两个六通网切换，方便地使系统处于取样或分析状态，并可分析反应前或反应后的组分浓度，从而可计算得到催化反应的转化率、选择性等数据。流程中还通过连续检测反应后混合物中CO2浓度和催化剂表面的温度变化，来考察反应系统的动态变化过程.

这种实验方法对评价催化剂的活性、选择性和寿命有很大的实用意义。它具有快速、难确的优点。用其进行动力学数据的测定，也比积分反应器法(一般流动法)优越。

2、请排出同一催化剂的四种密度数值的顺序。 答：ρ堆<ρ颗<ρ骨<ρ理

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