工业催化题目

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1、1.1 A1（Fcc）,A2（bcc）,A3（h堆p）的填充分数 Xi各是多少?0.74 0.68 0.74=：1.2什么是晶胞？若某晶面和晶胞的三条相邻边分别相交于a/2,b/3,2d则该晶面的指标为？ 晶胞是晶体的最小重复单元通过品胞在空间平移无隙的堆砌而成晶体。该晶面的指标（463）I. 3晶体的缺陷按几何形式划分为哪几种形式？点缺陷,线缺陷面缺陷和体缺陷等3.1什么是催化剂？催化齐提一稀够力加速反应速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化的物质3.2催化作用的四个基本特征是什么？催化剂为什么不能改变反应的平衡位置？催化指标有哪几个？ 基本特征a催化剂只制加束热力学上可以进行的反应，

2、而不制Q速热力学上无法进亍的反应b. 催化剂只制加速反应趋于平衡，而不育能改变平衡的位置（平衡常数Kf）c. 催化齐J对反应具有选择性d. 催化剂的寿命原因：催化齐IJ通过参与改变反应历程、卩降低反应的舌化育来提高化学反应速率。需要注意的是，衢化 齐环育能改变化学反应的平衡常数不育能改变平衡转化率（对于给定的反应，在已矢喲牛下，其催化和 非催化过程的/Gr值是相同的，即Kf值是相同的，所以平衡位置没有改变。） 催化指标 活性选择性稳定性33什么是助催化剂？分为哪几种？助催化剂是催化剂中力叭的另一种或者多种物质，本身不具活性或活性很小的物质，但能改变催化剂 的部分性质的物质，分为吉构型助催化齐电

3、子型（调变型助催化剂3.4请说明催化剂载体的功能？1提供有效的表面和合适恥吉构 增强（崔化剂的机械强度，使催化m有一定的形犬 改善（崔化剂的热专导性 减少活性组分的含量 提供附加的活性中心 与活性组分之间的溢流现象和强相互乍用35如何理解催化剂的活性和选择性？催化剂的活性：判断催化剂J加束某化学反应能力高氐的量度。工业上常用给定温度下原料的转化率来 表达，催化反应动力学中常用反应速率表达催化剂的选择性：催化剂有效地加速平行反应或串联反应中的某一个反应的性能。可以用已消耗的原 料中转化为目的产物的分率表示。3.6时空产率如何计算？时空产率 一定条件下单位时间内单位体积或单位质量的催化齐J所得产物

4、的量，Yts。例题：籾嗨生产环己烷，年产15000环己烷的反应器內装有Pt/AR催化剂2.0m3,若催化剂的堆积 密度为0.66g/om计算其时空产率。TS15000x1000 f/汁，- = 2.0x300x24 = 104L6W/（/Hk77）解1年按300天生产计算，则以单位体积（1m3）催化剂计算的为Yts 也可以用单位质量的催化剂来计算时空产率。时空产率不能单独用来评价催化剂的活性。1:153.7布朗斯特（Bronsted酸碱和路易斯（Lewi）酸碱的定义是什么？J.N.Briisted对酸碱定义（B酸碱）（1凡是能给出质子的物质称为酸（2凡是能接受质子的物质称为碱 GN.Lewi定

5、义（L酸碱）（1所谓酸 乃是电子对的受体，如B（2所谓碱，贝惺电子对的供体，如Ny39 衣釁7 Ho7linsoss _is soiBisfflfBosssimon lr issmoA IrsiIsmW.5S84- wsias-$lwinw営倉 UBnfrf氏 _levw勺R M(A19 .(sq.ZIP 5Isli X y 1蜃_wo 負當w脚4j參 liisis $1 iif 312 ilsiill tiiiB ns_sn ISIWKiin $inisilswsis sslsiwstsis ls nss 5iMI-314 表CFermi sSIH5 WISiii? milwlsgllsln

6、ss9O13S8 7 iatis wsldsp 注K 注wdwJMWWfsmwwdffMP tn sgif woa“ w Bmsl i- gi鑫1冒卑己官養7津-&1當。-?RW (surface consWucHdnBMfevw* 93SW蚕口 xwslMtolWBBoMlB旨MvmomB 苕 NicuS.J MnBusii CuA慕 MMBU 糞s苕 PTh PTF。w.sln umb- h#yss SUOBBSls可以有2种不同的成键方式形成M=O的o-n双键结合（a）金属Co的e轨道（即d与d丿与O2 的孤对电子形成o键;或金属Co的e轨道与O2的n分子轨道形成o键；（b）金属Co的t

7、2轨道（d , d , d ）与O2的n*分子轨道形成n键。8 “31请说明正常的尖晶石结构？正常的尖晶石结构,A原子占据正四面体（立,B原子占据正八面体（立。3.22 Ferm能级与电子逸出功有什么联系？ Ef提高，使电子逸出变易Ef卩降氐使电子逸出变隹。41什么是络合催化剂，络合催化的重要特征是什么？络合催化剂是指催化剂在反应过程中对反应物起络合作用，并且使之在配位空间进行催化的过程。络合催化的一个重要特征，是在反应过程中催化剂活性中心与反应体系始终保持着化学结合配位络 合）。能多通过在配己位空间内的空间效应和电子因素以及其他因素对其过程、速率和产物分布等，起选 择性调变作用。42络合物加

8、成活化分为哪几种方式？氧化加成舌化均裂加成舌化异裂加成舌化 5.1 P124S效催化剂:汽车尾气净化采用的催化剂目前广泛使用的是三效催化剂。它在操作条件下可同时将尾气中的CO,HC和NOx净化处理，达环保要求的限制标准。三效催化剂的构成主要由载体 涂层和活性组分所组成。5.2P135原子经济性被利用源自质量反应中所使用全部反应物分子的量6.1P146燃料电池:是一种能量转换系统是将燃料的化学能连续不断的直接转换成电能的电化学装置又称为电化学发电器7.1 P155!催化的特点：1.催化效率极高2具有高度的专一性，绝对专一性相对专一性3条件温和91主要组分选择的依据主要为？1）根据有关催化理论归纳

9、的参数2）基于崔化反应的经验规律；3）基于活化模式的考虑。92催化剂设计参数的四要素是什么？活性、选择性、稳定性寿命、再生性。93对许多涉及氧的反应氧化物催化剂的活性顺序为?p型半导体氧化物最活泼，绝缘体次之，n型半导体氧化物最差。94载体为什么能延长催化剂的寿命？ a）提高耐热性：一般用耐火材料作为载体b）提高耐毒性：使活 性组分高分散载本可以吸付部分毒物，甚至可以分解部分毒物。c）提高传热系数：可以防止催化剂 床层的过热而导致催化剂活性下降。d）催化剂活性组分的稳定化:降低某些易升华活性组分如MoQ、 Rg P2O5、Te的损失，延长催化剂的寿命。101 沉淀法制备催化剂基本原和一般步骤是

10、什么？沉淀法的基本原理是在含金属盐类的水溶液中，力加进冗淀剂以便生成水合氧化物、碳酸盐的结晶或 凝胶。将生成的沉淀物分离、洗涤、干燥、焙烧、成型后，即得催化剂。 步骤：沁定作用，沉定物分离、洗涤、干燥焙烧、成型102如何选择沉淀剂？最常用的沉淀剂是什么？尽可能使用易分解并含易挥发成分的沉淀剂。常用沉淀剂有氨气、氨水和铵盐，还有二氧化碳,碳酸盐 禾B碱类以及尿素等。最常用的沉淀剂是氢氧化铵和0碳酸铵等；103按照加料顺序，沉淀法可以分为哪几类？力叫顺序对沉淀物性质有较大影响。a. 正加去：将沉淀剂肋匝!金属盐类溶液中；b. 倒捕去：将盐类溶液加至1沉淀剂中；c. 并加加去：将盐溶液和沉淀剂同时按

11、比例力到中和沉淀槽中。10.4晶非晶型沉淀的形成条件分别是什么？晶形沉淀的形成条件开始沉淀时，沉淀剂J在不断搅拌下均匀而缓慢的J叭，以免发生局部过农同 时也能维寺一定的过饱和度。沉淀应在适当稀的热溶液中进亍。沉淀完毕待老化、冷却后过滤洗涤 沉淀应放置老化。沉淀在其形成之后发生的-切不可逆变化称之为老化。这些变化主要是吉构变化 和组成变化。老化过程中，细小晶体会溶解并沉积在粗晶体上，从而可以得颗立大小较为均匀的粗 晶体，同时也导致?孔隙结构和表面积的变化。还可以去除杂质或形成更稳定沉淀。非晶形淀的形成条件在含有适当电解质、较浓的热溶液中进行沉淀。电解质的存在能使胶体颗 粒凝聚 浓溶液胶体粒子的水

12、合程度较小，可以获得较紧密凝聚的沉淀。在不断搅拌下，迅團叭 沉淀剂，使其尽快分散J全部溶液中，于是沉淀迅速析出；待沉淀析出后，力叭较大量的热水稀释，减小杂质在溶液中的浓度，使一部分被吸附的杂质转入容 液。力叭热水后，一般不宜放置，应立即过滤，以防沉淀进一步凝聚。在某些特定条件下，也可以加 热水放置老化，以制备特殊结构的沉淀。105焙烧在催化剂制备过程中的作用是什么？其作用有: a.通过热分解除去水和挥发性物质，使催化剂转换成所需的化学成分和化学形态b. 借助固态反应、互溶和再结晶获得一定的晶型、孑孔径和比表面积等；c. 使微晶烧结，提高机械强度，获得较大孑隙率10.6十么是催化剂的活化？其目的

13、是什么？107浸渍法的优点是什么？可用已成型的载体（如章化铝，氧化硅，活性炭，浮石，活性白土等）负载组份利用率高，用量少（如贵金属）111什么是空速堆密度和比孔体积（孔容）？停留时间的倒数称为空速；气体空速按反应物气流量 速率计算液体空速按液体流量速率计算重量空速按反应物质量流速除以催化剂重量所得比值计算 堆密度用量筒测量催化剂体积V =V +V +V比孑体积孑紛每克催化剂颗粒内所有孑的体积总和112如何消除外扩散限I?为了消除内扩散对反应的影响而降低粒径时，会导致温度差升高。同样温度差随反应器直径的增大 而迅速升高，所以需要确定适宜的催化剂粒径和反应管直径。（2应用流动法测定催化剂的活性时，

14、为 了避免外散的影响 应当吏气流处于湍流条牛，因为层流会影响夕K散速率。113什么情况下可以认为已经消除了内扩散的影响？当催化剂活性与催化剂粒径大小无关时，可以认为已经消除了内扩散的影响。114对催化剂抗毒性进行评价的方法有哪几种？在原料中叭毒物使催化剂中毒后改用纯净原料，检测催化剂能否恢复活性和选择性 2维持一定活性和选择性，逐渐提高毒物量中毒催化剂JW生后，检测活性和选择性的恢复程度115影响催化剂寿命的因素有哪几种？催化剂热稳定性的影响 催化剂在一定温度下,特别是高温下发生熔融和烧结,固相间的化学反应、 相变、相分离等导致催化剂舌性下降甚至失活。催化剂化学稳定性的影响在实际反应条件下，催化剂活性组分可能发生流失、或活性组分的结构 发生变化从而导致活性下降和失活3）催化剂中毒或被污染催化剂发生结焦积炭污染或中毒。催化剂力学性能的影响催化剂发生破跟磨损，造成催化剂床层压力降增大、传质差等，影响了 最终效果。116连续式的工业反应器其操作特性受哪些因素的影响？