催化剂工程导论复习题库
一、名词解释
催化剂--一种物质，旧称触媒，它能够改变反应的速度而不改变反应的吉布斯自由焓变化，这种作用称催化作用。
载体--固体催化剂所特有的组分，起增大表面积，提高耐热性和机械强度的作用，有时还担当共催化剂或助催化剂的角色。
抑制剂--如果在主催化剂中添加少量的物质，能使前者的催化活性适当降低，甚至在必要时大幅度下降，则这种少量的物质称为抑制剂。(和助催作用相反)。
均匀共沉淀法--是使待沉淀金属盐溶液与沉淀剂母体充分混合，预先造成一种十分均匀的体系，然后调节温度和时间，逐渐提高pH值，或者在体系中逐渐生成沉淀剂等方式，创造形成沉淀的条件，使沉淀缓慢进行，以制得颗粒十分均匀而且比较纯净的沉淀物。
陈化--沉淀在其形成之后发生的一切不可逆变化称为沉淀的陈化。 浸渍法--将载体浸泡在含有活性组分(注、助催化剂组分)的可溶性化合物溶液中，接触一定的时间后除去过剩的溶液，再经过干燥、焙烧和活化，即可制得催化剂。
熔融法--是在高温条件下进行催化剂组分的熔合，使其成为均匀的混合体，合金固溶体或氧化物固体。适用于少数不得不经熔炼过程的催化剂，为的是要借助高温条件将各个组分熔炼成为均匀分布的混合物，甚至形成氧化物固溶体或合金固溶体。
离子交换法--借用离子交换剂作为载体，以阳离子的形式引入活性组分，制备高分散、大比表面积、均匀分布的附载型金属或金属离子催化剂。
机械强度--催化剂抗拒外力作用而不致发生破坏的能力。强度是任何固体催化剂的一项主要性能指标，它也是催化剂其他性能赖以发挥的基础。
寿命--指催化剂在使用条件下，维持一定活性水平的时间(单程寿命)，或者每次活性下降后经再生而又恢复到许可活性水平的累计时间(总寿命)。寿命是对催化剂稳定性的总概括。
转化率--反应物A已转化的物质的量与反应物A起始的物质的量之比，以百分数表示。
空速--物料的流速(单位时间的体积或质量)除以催化剂的体积就是体积空速或是质量空速，单位s-1。
选择性--选择性=(所得目的产物的物质的量/已转化的某一关键反应物的物质的量)×100%。
收率--收率=(产物中某一类指定的物质总量/原料中对应于该类物质的总量)×100%。
单程收率(得率)：单程收率(得率)=(生成目的产物的质量的量/起始反应物的物质的量)×100%。
比表面积--单位质量催化剂多孔物质内外表面积的综合，简称比表面，单位为m2/g。
二、填空
催化剂是化学工业的基石。
当催化剂与反应物形成均一相时，这种催化反应称为均相反应。 催化剂和反应物均为气体时成为气相均相催化反应。 催化剂与反应物均为液相时则称为液相均相反应。
催化剂和反应物均为处于不同相时，反应称为多相催化反应。
气体反应物和固体催化剂组成的反应体系称为气-固多相催化反应。 按工艺与工程特点分类：催化剂可分为多相固体催化剂、均相配合物催化剂和酶催化剂等三大类。
主催化剂(活性组分)是起催化作用的根本性物质，没有它，就不存在催化作用。
共催化剂是能和主催化剂同时起作用的组分。
助催化剂是催化剂中具有提高主催化剂活性、选择性，改善催化剂的耐热性、抗毒性、机械强度和寿命等性能的组分。
沉淀法的关键设备一般是沉淀槽，其结构如一般的带搅拌的釜式反应器。 多组分共沉淀法是将催化剂所需的两个或两个以上组分同时沉淀的一种方法。
常用的沉淀剂：NH4OH，NH3，(NH4)2CO3，碱类、碳酸盐类、有机酸、铵盐等。
加料顺序有：顺加法、逆加法、并加法。
以洗涤液除去固态物料中杂质的操作常用的洗涤液是纯水，包括去离子水和蒸馏水。
干燥是固体物料的脱水过程，通常在60~200℃下的空气中进行，一般对化学结构没有影响。
影响还原操作的因素：还原温度、压力、还原气体组成和空速等。 压片成型适用于高压高流速固定床反应器。
挤条成型主要用于塑性好的泥状物料：铝胶、硅藻土、盐类和氢氧化物成型。
油中成型主要用于生产高纯度氧化铝球，微球硅胶等。
转动成型主要用于产品机械强度不高，表面粗燥，形状规整。
一般而言，衡量一个催化剂的质量与效率，集中起来是活性、选择性和使用寿命这三个指标。
对于活性的表达方式，还有一种更直观的指标就是转化率，该指标使用更广泛。
催化剂密度的大小反映出催化剂的孔结构与化学组成、晶相组成之间的关系。
用量筒测量催化剂的体积，所得到的催化剂的密度称为堆密度。 三、判断题
催化剂能使反应按新的途径，通过一系列基元步骤进行，催化剂是其中的第一步反应物也是最后一步产物。
催化作用是一种化学作用。
光、电、热以及磁场等物理因素，虽然有时也能引发并加速化学反应，但其所应起的作用一般不能成为催化作用，而特殊的可以称为电催化和光催化作用等。
催化剂只能加速热力学上可能进行的化学反应，而不能加速热力学上无法进行的反应。
催化剂只能改变化学反应的速率，而不能改变化学平衡的位置。 催化剂不改变化学平衡，意味着对正方向有效的催化剂对反方向也有效。 苯乙烯聚合中所用引发剂--二叔丁基过氧化物，它在聚合过程中消失了，故不能称为催化剂。
干燥对催化剂的物理结构，特别是孔结构及机械强度会产生影响。 还原操作可以叫做活化，但是并非所有的活化操作都是还原操作。
还原吸热反应，提高温度有利于催化剂的彻底还原，反之，提高温度不利于还原。
催化剂的评价一般在完全相同的操作条件下，比较不同催化剂的性能的差异；
评价催化剂时改变催化剂不改变条件，动力学实验，改变条件不改变催化剂。
对于一个选定反应器，改变待评价催化剂颗粒大小，测定其反应速率，如果不存在内扩散，其反应速率不变。
一般地说，催化剂孔体积越大，其密度越小。
催化剂组分中重金属含量越高，则密度越大；载体的晶相不同，密度也不同。
在有内扩散阻力存在的情况下，催化剂的孔结构对复杂体系反映的选择性有直接的影响。
四、简答题
催化剂的基本特性有哪些?
答：(1)催化剂能够加快化学反应速率，但本身并不进入化学反应的计量； (2)催化剂对反应具有选择性，即催化剂对反应类型、反应方向和产物结构具有选择性；
(3)催化剂只能加速热力学上可能进行的化学反应，而不能加速热力学上无法进行的反应；
(4)催化剂只能改变化学反应的速率，而不能改变化学平衡的位置；(5)催化剂不改变化学平衡，意味着对正方向有效的催化剂对反方向也有效。
多相固体催化剂的化学组成有哪些?
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