催化原理習(xí)題

1、《催化原理》習(xí)題（一）第一章一、填空題a)本世紀(jì)初，合成NH3，HNO3，H2SO4催化劑的研制成功為近代無機(jī)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。催化裂化，催化加氫裂化，催化重整催化劑的研制成功促進(jìn)了石油化工的發(fā)展。b)隨著科學(xué)的進(jìn)步，所研制的催化劑活性的提高和壽命的延長，為化工工藝上降低反應(yīng)溫度、壓力，縮短流程，簡化反應(yīng)裝置提供了有力的條件。四.回答題1.簡單敘述催化理論的發(fā)展過程。答：從一開始，催化劑的應(yīng)用就走在其理論的前面。1925年，Ta

2、yl的活性中心學(xué)說為現(xiàn)代催化理論的奠定了基礎(chǔ)。在以后的20多年中，以均相反應(yīng)為基礎(chǔ)，形成了中間化合物理論。50年代，以固體能帶模型為弎，又形成了催化電子理論。60年以后，以均相配位催化為研究對象，又形成表面分子模型理論。由此，催化理論逐漸發(fā)展起來。2.哪幾種反應(yīng)可以在沒有催化劑的情況下進(jìn)行，在此基礎(chǔ)上分析催化作用的本質(zhì)是什么。答：（1）下列反應(yīng)可在沒有催化劑時迅速進(jìn)行：a)純粹離子間的反應(yīng)b)與自由基有關(guān)的反應(yīng)c)極性大或配們性強(qiáng)的物質(zhì)

3、間的反應(yīng)d)提供充分能量的高溫反應(yīng)（2）在含有穩(wěn)定化合物的體系中加入第三物質(zhì)（催化劑），在它的作用下，反應(yīng)物的某些原子會發(fā)生離子化，自由基化或配位化，從而導(dǎo)致反應(yīng)歷程的變化，使反應(yīng)較容易進(jìn)行。這就是催化劑催化作用的本質(zhì)。第二章一.概念題(催化劑的)選擇性，催化劑失活，可逆中毒，催化劑機(jī)械強(qiáng)度答：催化劑的選擇性：是衡量催化劑加速某一反應(yīng)的能力。催化劑失活：催化劑在使用過程中，其結(jié)構(gòu)和組成等逐漸遭到破壞，導(dǎo)致催化劑活性和選擇性下降的現(xiàn)象，稱

4、為催化劑失活。可逆中毒：指毒物在活性中心上的吸附或化合較弱，可用簡單方法使催化劑的活性恢復(fù)。催化劑機(jī)械強(qiáng)度：指固體催化劑顆粒抵抗摩擦、沖擊、重力的作用，以及溫度、相變作用的能力。二.填空題:a)按照反應(yīng)機(jī)理中反應(yīng)物被活化的方式催化反應(yīng)可分為:氧化還原催化反應(yīng)，酸堿催化反應(yīng)，配位催化反應(yīng)。（2）計(jì)算甲烷吸附活化能；答：反應(yīng)過程可以表示為：i.molkcalQSCOSCO161????ii.molkcalQOHSCHSCO443H2242?

5、?????iii.344QSCHSCH???且由圖可以看出：。為所以，甲烷吸附活化能因此：又因?yàn)椋簞t：所以：將上述三方程加和為：molkcalmolkcalHEEEEHmolkcalHHHHHHHHOHCHHCOmolkcalQHmolkcalQHdaad9.33.910.74416332133212422211???????????????????????????????????（3）指出催化反應(yīng)過程控制步驟；答：由Arrehnius

6、方程：可知：RTEaekk0??Ea越大，k越小，r就越小因此，該反應(yīng)控制步驟為表面反應(yīng)。（4）計(jì)算催化反應(yīng)活化能E。答：催化反應(yīng)活化能：molkcalQEEA1612???c)化學(xué)反應(yīng)A2BC其中A2為解離吸附，反應(yīng)機(jī)理為21A2SASBSBS21ASBSCSSCSCS求在下列不同情況下的速率方程式1）當(dāng)化學(xué)反應(yīng)為控制步驟時；2）當(dāng)吸附為控制步驟時；3）當(dāng)脫附為控制步驟時。答：1）當(dāng)化學(xué)反應(yīng)ASBSCSS為控制步驟，則其余可以視為已達(dá)