催化化学期末作业.docVIP

2013-2014学年催化化学考查试题 姓名： 班级：2011级化学云亭班 学号： 简述催化剂及催化作用。（举例说明） = 1 \* GB2 ⑴催化剂及催化反应催化剂是一种能改变化学反应速率，而自身的组成、质量和化学性质在反应前后保持不变的物质。? = 2 \* GB2 ⑵催化剂的作用表现在以下几方面：? ①加快化学反应速率，提高生产能力；? ②对于复杂反应，可有选择地加快主反应的速率，抑制副反应，提高目的产物的收率； ③改善操作条件，降低对设备的要求，改进生产条件；? ④开发新的反应过程，扩大原料的利用途径，简化生产工艺路线； ⑤消除污染，保护环境。 简述催化作用的分类。（举例说明） 有催化剂参与的化学反应，称为催化反应。根据反应物与催化剂的聚集状态，可分为均相催化反应和非均相催化反应。? = 1 \* GB2 ⑴反应物与催化剂处于同一相的，为均相催化反应。例如，乙醇与醋酸在硫酸存在下生成醋酸乙酯的液相反应。? = 2 \* GB2 ⑵反应物与催化剂不在同一相中的，为非均相催化反应。例如气相反应物乙炔和醋酸，在固体催化剂醋酸锌的作用下台成醋酸乙烯酯的气固相催化反应；气相反应物乙醛与氧气，在醋酸锰醋酸溶液的催化作用下台成醋酸的气液相催化反应；分子筛液相法生产乙苯的气液固相反应，固体分子筛催化剂沉浸在液态苯中，气相的乙烯鼓泡溶解于液态苯，并和苯一起在催化剂表面反应生产乙苯。? ? = 3 \* GB2 ⑶非均相催化反应一般需要较高的温度和压力，均相催化多具有腐蚀性。生物催化（或称酶催化），不仅具有特异的选择性和较高的催化活性，而且反应条件温和，对环境的污染较小。生物制药、制酒及食品工业中的发酵均属于酶催化。酶是一种具有特殊催化活性的蛋白质，酶催化属于另外一类催化反应，兼有均相催化和非均相催化的某些特征。? 3、简述你所熟悉的均相酸催化的例子。 均相催化包括两个主要部分：酸碱催化作用和配位络合催化作用。 均相酸催化反应的例子： = 1 \* GB2 ⑴乙烯在硫酸催化下水和为乙醇 = 2 \* GB2 ⑵芳烃在氯化铝作用下与卤代烃或烯烃的烷基化反应 = 3 \* GB2 ⑶酸催化羧酸酯的水解反应 = 4 \* GB2 ⑷L酸催化的例子——烯烃（丙烯）在氯化铝催化下与苯烷基化反应 简述均相非均相催化的优缺点。 = 1 \* GB2 ⑴非均相相催化剂 优点：反应结束后易从反应体系中分离，催化剂可以循环使用 缺点：催化效率较均相催化剂低，因为只能利用其表面部分催化活性点，但可以通过增大比表面积来改善。 = 2 \* GB2 ⑵均相催化剂 优点：分散性和选择性好，催化活性高，因为所有催化活性点都得到利用。 缺点：反应结束后不能将催化剂从反应体系中分离，不能循环使用，较难实现流水作业 介绍酸函数H0和酸强度概念及引出概念的意义、在催化研究中的意义。 = 1 \* GB2 ⑴概念：酸强度是指给出质子的能力（B酸强度）或接受电子对的能力（L酸强度）。对于固体酸来说，因为其表面上物种的活度系数是未知的，通常都是用酸强度函数H0表示。H0也称为Hammett函数，其值愈小，表示酸强度越高。 = 2 \* GB2 ⑵意义：在同一固体表面上通常有多种酸强度不同的酸中心，而且数量不同，所以酸强度分布是重要的性质之一。由某些固体酸的酸强度范围可知Si O - Al2O3、B2O3 - Al2O3等均有酸强性，其酸强度相当于浓度为90%以上的硫酸水溶液的酸强度。不同催化反应对催化剂的酸强度常有一定的要求，例如在金属硫酸盐上进行醛类聚合、丙烯聚合、三聚乙醛解聚、丙烯水合，有效催化剂的酸强度范围分别为 Ho ≤ 3.3,Ho ≤ 1.5,Ho ≤ -3,-3 Ho +1.5 。在同类型的催化剂上进行同一反应时，催化活性和催化剂的酸度有关。