催化化学习题 下载本文

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c为与吸附热有关的常数。

2. 用实验测出不同的相对压力p/p0(0.05~0.35)下所对应的一组平衡吸附体积V;由作图法得

P/P0V(1?P/P0)p/p0

直线方程,截距为1/Vmc,斜率为(c - 1)/Vmc。Vm=1/(斜率+截距)。

As?AmNm?AmVm?6.022?1023VT,P

Ag?AsW

Ag=(71/22400) ×6.02 ×1023 ×16.2 ×10-20/0.83=373m2.g-1

2. 在用0.5mmol的金属锰配合物催化8.16g 25%双氧水氧化4.1g环己烯的环氧化反应中, 假设在反应3h后, 双氧水转化了90 %, 可生成3.675g环氧环己烷(C6H10O)、0.49g环己烯醇(C6H10O)和0.12g环己烯酮(C6H8O)三种氧化产物。在忽略环己烯聚合和挥发损失的情况下,试计算反应后残余的环己烯量、环己烯的摩尔转化率、催化剂基于环己烯的转化频率(单位h-1)、环氧环己烷的选择性和双氧水的有效利用率(设生成一分子环氧环己烷或环己烯醇均消耗一分子双氧水;而生成一分子环己烯酮消耗二分子双氧水)? 参考答案:

(1) 环己烯剩余量=环己烯的加入量-环己烯的消耗量

= (4.1/ 82 – 3.675 / 98 - 0.49 / 98 - 0.12 / 96) = 0.00625 mol = 6.25 mmol。

只供学习与交流

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(2) 环己烯的摩尔转化率(%) = (环己烯加入量-环己烯剩余量) / 环己

烯加入量 ?100%

= [(4.1 / 82 – 0.00625) / (4.1/ 82)]?100% = 87.5 %。

(3)转换频率 =环己烯消耗量(mmol)/(催化剂锰含量(mmol)?反应时间(h) = (50-6.25)/(0.5?3)=29.17 h-1。

(4) 环氧环己烷的选择性(%) = 环氧环己烷的生成量(mmol) / 环己烯

消耗量(mmol) ?100% = [(3.675 / 98)/( 3.675 / 98 + 0.49 / 98+ 0.12 / 96)]?100% = (37.5/43.75) ?100% =85.71%

(5) 双氧水的有效利用率(%) = 双氧水有效消耗量/ 双氧水的实际消耗量?100% = (环氧环己烷 + 环己烯醇 + 2环己烯酮) /{[(8.16?25%)/34] ?90%}?100% = [( 3.675 / 98 + 0.49 / 98+ 2?(0.12 / 96))/0.108] ?100%

=(45.00/54.00)?100%=83.3%

3. 用Hg-He法测某催化剂重量W = 4g时, 若已知容器容积V = 60.00cm3,, 测定充He和充汞体积分别为VHe = 59.5cm3和VHg = 59cm3。求该催化剂的骨架密度?骨架、颗粒密度?颗粒、孔容V孔、比孔容Vp和孔隙率?? 参考答案:

(1) 由 ?骨架 = W / (V-VHe) = 4/(60.00-59.5) = 8 g / cm3 (2) ?颗粒 = W / (V-VHg) = 4/ (60.00-59.00) = 4 g / cm3 (3) V孔 = VHe- VHg = 59.50-59.00 =0.50 cm3 (4) Vp = (VHe- VHg)/ W = (59.5-59.00)/4 =0.125 cm3 / g

(5) ? = (VHe- VHg) / (V-VHg) = (59.50-59. 00)/ (60.00-59.00) = 0.5

六、选择题

1.关于催化剂描述不正确的是 ( ) 只供学习与交流

此文档收集于网络,如有侵权请联系网站删除 A.催化剂量与化学计量方程式无关 B.反应速度通常与催化剂量成正比 C.加速反应但不参加反应者也是催化剂 D.参加反应后催化剂会有变化但很微小

2.?-Al2O3是( )

A.酸性载体 B.两性载体 C.中性载体 D.碱性载体 3.正丁烯异构为异丁烯选用的催化剂是( )

A.过渡金属催化剂 B.过渡金属氧化物催化剂 C.酸性催化剂 D.碱性氧化物催化剂

4.工业上用于空气氧化乙烯制环氧乙烷的Ag/?-Al2O3催化剂中Ag和?-Al2O3分别作为( )

A.主催化剂和助催化剂 B.主催化剂和载体 C.载体和主催化剂 D.助催化剂和主催化剂

5.合成氨催化剂Fe-K2O-Al2O3中对各组分作用描述正确的是( ) A.Fe是主催化剂,K2O是电子助催化剂,Al2O3是结构助催化剂 B.Fe与K2O是主催化剂, Al2O3是结构助催化剂 C.Fe是主催化剂,K2O是结构助催化剂,Al2O3是电子助催化剂 D.K2O是主催化剂,Fe是电子助催化剂,Al2O3是结构助催化剂 6. Pt/Al2O3重整催化剂中各组分所起的催化作用是( )

A.Pt起脱氢催化作用,Al2O3起酸催化与载体作用 B.Pt起氧化催化作用,Al2O3起酸催化与载体作用 C.Pt起脱氢催化作用,Al2O3只作为载体而没有催化作用 D.Pt起脱氢催化作用,Al2O3只起酸催化作用

7.苯加氢变环己烷反应所使用的催化剂是 ( ) A.Al2O3 B.V2O5 C.Ni/Al2O3 D.CuO 8.MgO载体是( )

A.酸性载体 B.两性载体 C.中性载体 D.碱性载体 9.下列选项中关于物理吸附的描述正确的是:( )

A.物理吸附前后分子结构发生变化 B. 物理吸附涉及的是价键力 C. 物理吸附热一般较小 D. 物理吸附总是吸热的。 10.载体不可用于 ( )

A.改进催化剂的机械强度 B.改变由于温度变化引起的各种应力的能力 C.改变由于温度相变引起的各种应力的能力 D.改变催化剂的活性组分 11.关于吸附描述不正确的是 ( )

A.在不同温度下,可能不同的化学吸附机理占优势 B.尽管温度不同,吸附层的活动性相同

C.吸附根据吸附剂与吸附质的作用力不同可分为化学吸附和物理吸附 D.催化与化学吸附直接相关 只供学习与交流

此文档收集于网络,如有侵权请联系网站删除 12.对氮气有化学吸附作用的金属是( )

A.Ag B.Na C.Mn D.Fe 13.在过渡金属中,下列哪种物质的化学吸附最弱( )

A.乙烷 B.乙烯 C.乙炔 D.苯 14. 下列选项中不属于影响CO不同吸附态因素的是( )

A 金属的类别 B遮盖率 C 温度和压力 D 浓度 15. 下述方法不是将氧化物分散于大表面积载体的方法:( ) A 沉淀 B 干燥 C 离子交换 D浸渍 16. 孔半径范围在1.5~15nm的孔现在称为( )

A 微孔 B中间孔 C中大孔 D大孔 17.根椐吸附与催化的“火山形原理”,下列说法哪一种是正确的( )

A.吸附越强,反应活性越好 B.吸附越弱,反应活性越好 C.中等吸附强度,反应活性最好 D.中等吸附强度,反应活性最差 18.下列哪一种物质最不易被过渡金属活化( )

A.甲烷 B.乙烯 C.乙炔 D.苯 19.下列催化剂制备方法中,只能制备低含量金属负载型催化剂的是( ) A.沉淀法 B.机械混合法 C.离子交换法 D.浸渍法 20. B.E.T.方程式的导出是基于( )

A.化学吸附的多分子层理论,借用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来的 B.物理吸附的多分子层理论,借用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来的 C.物理吸附的单分子层理论,借用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来的 D.物理吸附的多分子层理论,借用Freundlich的非理想表面吸附模型推导出来的 21.在?-Al2O3中加入少量SiO2或者ZrO2的目的是( )

A.增加?-Al2O3比表面 B.降低?-Al2O3的比表面 C.增加?-Al2O3的热稳定性 D.降低?-Al2O3的热稳定性

22.乙烯氧化制环氧乙烷所用银催化剂的适宜载体是( )

A.?-Al2O3 B.SiO2 C.SiO2-Al2O3 D.?-Al2O3 23.在Pt-Re/ ?-Al2O3重整催化剂中( ) A.Pt为助催化剂,Re为主催化剂, ?-Al2O3作载体;

B.Pt为主催化剂,Re为助催化剂, ?-Al2O3作载体; C.Pt和Re均为主催化剂, ?-Al2O3作载体; D.Pt和Re均为主催化剂, ?-Al2O3作助催化剂

24.下列选项中关于物理吸附描述正确的是( )

A.物理吸附前后分子结构发生变化 B.物理吸附涉及的是价键力 只供学习与交流