《催化原理》教学大纲

《催化原理》教学大纲

一、课程基本信息

二、课程教学目标

1. 掌握有关催化的基本概念（如选择性，活性，稳定性，外扩散，内扩散，催化循环等等）和基本理论（如催化剂的酸中心、多位理论和配位催化理论等）。

2. 掌握如何将理论知识和应用研究有机结合，培养学生新的思维方法和创新能力。

三、理论教学内容与要求

四、考核方式

采用期末考试和平时考核相结合的考核方式。总成绩为100分，其中期末考试成绩占总成绩的70%，平时成绩（包括作业、出勤、课堂小测验等）占总成绩的30%。。

五、习题

1.为什么说催化过程本质上是一个动力学过程？

2.加氢功能催化剂往往对脱氢反应也有活性，水合功能催化剂往往对脱水反应也有活性。试给出解释。

3.试比较各种表示催化剂活性方法的特点和要求。

4.催化剂依照功能大致可以分为几类？

5.在为某原料寻找加氢催化剂时，利用简单的反应器试验过许多样品，催化剂均是粉末或仔细研磨过的材料。每次试验均加0.1g催化剂到50ml原料内，良好搅拌，过一定时间测定H2的吸收速率。在某些情况下，如果加入两倍量的催化剂，反应速率却提高至4—6倍。这可能是什么原因。

6. 设反应C2H6 + H2 → CH3其反应历程可能是：

（1）C2H6 ←→ 2CH3 K1

(2) CH3 + H2 → CH4 + H K2

(3) H + C2H6 → CH4 + CH3 K3

设反应（1）为平衡状态，对H作稳态处理，试证明

d[CH4]/dt=2k2k1/2[C2H6]2[H2]

7. 光气分解的总反应为COCl2＝ CO + Cl2，该反应历程为

(1) Cl2 ←→ 2Cl·

(2) Cl + COCl2 → CO + Cl3

(3) Cl3 ←→ Cl2 + Cl

其中（2）为控制步骤，（1）,（3）为平衡状态，试证明反应速率方程为

dx/dt＝K [COCl2 ][Cl2]2

8.为什么结构助剂不改变反应的活化能，而调变性助剂却有此功能？

9. 硅藻土在使用前要用酸处理的作用。

10. Al2O3酸中心的形成？

11. Hammett函数或酸强度函数的表示方法及意义。

12. 试举例说明为什么说骨架异构化反应比较困难？

13.简述催化裂化催化剂积碳过程。

14.催化裂化产物特点及原因。

15.试举例说明催化剂的结焦量和结焦来源与分子筛结构网络中铝密度有关？

16.简述固体酸催化剂失活后再生方法和注意的问题。

17.举例讨论加氢催化剂的活性中心。

18.双功能重整催化剂的组成及其作用。

19.试说明 Pt – Re系列重整催化剂中Re的作用。

20.简要说明重整催化剂再生、氯化和更新的过程和要求。

21.名词解释

（1）羰基化过程；（2）外扩散；（3）转化频率；（4）收率；（5）调变性助剂；（6）共催化剂；（7）基元反应；（8）起始吸附热；（9）吸附等温式；（10）质量作用定律；（11）空速.

22. 工业上对催化剂的要求。

23. 均相与多相催化作用的比较。

24. 氧化物表面酸性（单金属和双金属）产生的原因,试举例说明并画出酸性结构简图.

25. 正碳离子是如何形成？并举例说明。

26. 氢转移反应的方式有那些？它对催化裂化有何影响？

27. 简述多位理论的要点。

28. 氧化脱氢的优点。

29. 配合催化活性中心活化过的分子之间或活化过的分子与外来的反应物分子之间进一步反应生成新的活化中间体或产品，从而完成一个配合催化的循环。在该反应过程中有两类反应：插入反应（或内配位体迁移作用）和消除反应。试举例说明消除反应的类型。

30.甲酸在金属上的分解反应步骤

式中：A—HCOOH；B—H2；C—CO2；D—-COOH；M—活性中心

假定吸附符合朗格谬尔模型，（2）为控制步骤，试推导表面催化反应动力学方程式。

31.内扩散阻滞效应的识别。

32.重整催化剂应促进的反应有哪些？

33. 为什么说烷烃芳构化的理论转化率是很高的，实际上在双功能重整催化剂上烷烃芳构化产率远低于平衡产率？请举例说明。

34.催化剂要活化烃类并使其进一步进行氧化反应，除了氧化还原功能外,还必须具备酸性催化功能的原因？

35. 举例说明氧物种在催化氧化中的作用。

36. 杂环含氮化合物的加氮脱氮过程有哪些？并举例说明。

37.一般说来过渡金属配合物所催化的反应通过哪些步骤完成？

38. 在Pt/γ-Al2O3(卤化)催化剂上进行的主要反应是己烷芳构化

副反应是的氢解反应。

试回答：

（1） 主反应中各分步反应的类型，所需的催化功能；

（2） 催化剂的类型，催化剂中各组分的作用；

（3） 若用Pt-Re/γ-Al2O3(卤化)催化剂，不仅提高了活性、选择性，也提高了热稳定性。试判断主反应可能的控制步骤，并解释造成上述结果的原因。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/b4a179c208a1284ac8504379.html