第一章 催化剂与催化作用基本知识
1、简述催化剂地三个基本特征.
答：①催化剂存在与否不影响△Gθ地数值,只能加速一个热力学上允许地化学反
应达到化学平衡状态而不能改变化学平衡；②催化剂加速化学反应是通过改变化学反应历程,降低反应活化能得以实现地；③催化剂对加速反应具有选择性. 2、1-丁烯氧化脱氢制丁二烯所用催化剂为MoO3/BiO3混合氧化物,反应由下列各步组成
（1）CH3-CH2-CH=CH2+2Mo6++O2-→CH2=CH-CH=CH2+2Mo5++H20 （2）2Bi3++2Mo5+→2Bi2++2Mo6+ （3）2Bi2++1/202→2Bi3++02-
总反应为CH3-CH2-CH=CH2+1/202→CH2=CH-CH=CH2+H20 试画出催化循环图.
CH3-CH2-CH=CH2 H20 CH2=CH-CH=CH2 Mo6+ Mo5+ Bi3+ Bi2+ 02 H20
3、合成氨催化剂中含有Fe3O4、Al2O3和K20,解释催化剂各组成部分地作用. 答：Fe3O4：主催化剂,催化剂地主要组成,起催化作用地根本性物质
Al2O3：构型助催化剂,减缓微晶增长速度,使催化剂寿命长达数年 K20：调变型助催化剂,使铁催化剂逸出功降低,使其活性提高
第二章 催化剂地表面吸附和孔内扩散
1、若混合气体A和B2在表面上发生竞争吸附,其中A为单活性吸附,B2为解离吸附：A+B2+3*→A*+2B*,A和B2地气相分压分别为pA和pB.吸附平衡常数为kA和kB.
求吸附达到平衡后A地覆盖率θA和B地覆盖率θB.
解：对于气体A：吸附速率vaA=kaAPA(1—θA—θB) ；脱附速率vdA=kdAθA 平衡时：vaA=vdA ,即θA=（kaA/kdA）PA（1—θA—θB）=kA·kB（1—θA—θB）
对于气体B：吸附速率vaB=kaBPB(1—θA—θB)2 ；脱附速率vdB=kdBθ
平衡时：vaB=vdB ,即θ
22B= kBPB(1—θA—θB)
B2
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故：??AθkAPA1?kAPAkBkB ?Bθ?kBPB1?kAPAkBkB 2、N2在Al2O3上地吸附,以P/Vo(Po-P)对P/Po作图得截距为0.2723,斜率为50.06. （1）求Vm（单位L）和C以及单分子层铺满时吸附质物质地量（题中数据已换算成标况）.
（2）求Al2O3地表面积.（已知：N2分子截面积16.2×10-20m2）
解：P/Va(P0-P)=(1/CVm)[1+(C-1)P/PO]=[(C-1)/CVm](P/PO)+1/CVm
由题目可知：（C-1）/CVm=50.06 1/CVm=0.2723 ∴C=184.84 Vm=0.01987L(标况)
n=0.01987/22.4=8.875×10-4 S=nNASO=8.875×10-4×6.023×1023×16.2×10-20=86.60m2
3、多相催化反应一般包括那几个步骤？其中哪几个步骤属于化学过程？ 答：多相催化反应包括：
外扩散:反应物分子从气流中向催化剂颗粒表面扩散;（孔）内扩散:反应物分子从颗粒表面向颗粒内表面扩散;化学吸附:反应物分子在催化剂内表面吸附;表面反应:吸附地反应物分子在催化剂表面上反应;脱附:产物分子自催化剂内表面脱附;（孔）内扩散:产物分子从颗粒内表面向颗粒外表面扩散;外扩散:产物分子从催化剂颗粒外表面向气流中扩散;其中化学吸附、表面反应、脱附属于化学过程.
4、在多相催化反应中,为什么至少有一种反应物必须经过化学吸附？
答：因为化学吸附可使反应物分子均裂生成自由基,也可以异裂生成离子或使反应物分子强极化为极性分子,生成地这些表面活性中间物种具有很高地反应活性,有利于催化反应地进行.
5、物理吸附、化学吸附地差别如何？
物理吸附和化学吸附地特征比较
作用力 吸附态 吸附量 物理吸附 范德华力（物电子转移） 整个分子吸附 随温度升高而减少 2 / 14 化学吸附 化学键力（静电力或共价键力,电子转移或电子共享） 常为解离吸附（解离为离子或自由基） 比较复杂,P一定,T升高,出现最小、最大值 吸附热（kJ/mol） 吸附质 吸附速率 活化能 温度 吸附层数 可逆性 吸附态光谱 4～40 处于临界温度以下地所有气体 不需要活化,受扩散控制,速率快 ≈凝聚热 接近气体沸点(低温) 多层或单层(以分子密集排列遮盖) 可逆 吸附峰地强度变化或波数位移 无选择性,只要温度适宜,任何气体可在任何吸附剂上吸附 40～200 化学活性蒸气 需经活化,克服能垒,速率慢 ≥化学吸附热 高于气体沸点 单层 可逆或不可逆 出现新地特征吸收峰 有选择性,与吸附质\\吸附剂地特性有关 选择性 6、化学吸附态地定义： 化学吸附态一般是指分子或原子在固体催化剂表面进行化学吸附地化学状态、电子结构及几何构型.
7、氢地吸附态有：在金属表面上地吸附态（均裂吸附）和在金属氧化物表面上地吸附态（均裂吸附）
8、室温下,氢在ZnO上地化学吸附有两类,它们是：
第一类是快速可逆地吸附：这类吸附地氢参与了乙烯加氢-氘交换反应,表明它是处于活化状态；
第二类化学吸附是慢地、不可逆地：示踪实验表明这类吸附地氢不能进行乙烯加氢和氢-氘交换反应,因而是没有得到活化地.即所谓地高配位M-吸附态和低配位L-吸附态.
9、CO在过渡金属上两种吸附态是：分子态吸附、解离型吸附
10、在一些催化剂上,已经确定了哪几种氧吸附形式？哪种氧吸附态易使烃类发生深度氧化作用？
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工业催化原理——作业汇总(含标准答案)
