第五章非均相反應動力學工業催化劑所必備的三個主要條件是（活性好選擇性高壽命長）氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是靠 結合的，而化學吸附是靠 結的（范德華力、化學鍵力）氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是 分子層的，而化學吸附是 分子的（多、單）氣體在固體表面上發生吸附時，描述在一定溫度下氣體吸附量與壓力的關系式稱為 （吸附等溫方程） 吸附等溫方程式是假定吸附熱是隨著表面覆蓋度的增加而隨冪數關系減少的。（Freundlich） 吸附等溫方程式是按吸附及脫附速率與覆蓋率成指數函數的關系導出的。（Temkin）固體催化劑的比表面積的經典測定方法是基方程（BET）1dnr A的反應速率的定義（

A W dt ）對于氣—固相催化反應要測定真實的反應速率必須首先排和 的影響。（內擴散、外擴散）測定氣固相催化速率檢驗外擴散影響時，可以同時改變催化劑裝量和進料流量，但保持A0 不變（WF ）A0A0測定氣固相催化速率檢驗外擴散影響時可以同時改和 但保持WFA0（催化劑裝量、進料流量）A0測定氣固相催化速率檢驗內擴散影響時可改變催化劑在恒定的WF 下測A0d （直徑p測定氣固相催化速率檢驗內擴散影響時，可改變催化劑的粒度（直徑

dp，在恒定的A0 下測轉化率，看二者的變化關系（WF ）A0催化劑回轉式反應器是把催化劑夾在框架中快速回轉從而排影響和達到氣相 及反應的目的（外擴散、完全混合、等溫）流動循環（無梯度）式反應器是指消的存在使實驗的準確性提高。（溫度梯度、濃度梯度）對于多孔性的催化劑分子擴散很復雜當孔徑較大時擴散阻力是所致（子間碰撞）對于多孔性的催化劑分子擴散很復雜當孔徑較大時擴散阻力是由分子間碰撞所致這種擴散通常稱。[分子擴散（容積擴散對于多孔性的催化劑分子擴散很復雜當微孔孔徑在時分子與孔壁的碰為擴散阻力的主要因素（0.1um）對于多孔性的催化劑分子擴散很復雜當微孔孔徑在約0.1um時為擴散阻的主要因素（分子與孔壁的碰撞）對于多孔性的催化劑，分子擴散很復雜，當微孔孔徑在約0.1um時，分子與孔壁的碰為擴散阻力的主要因素，這種擴散稱（努森擴散）等溫催化劑的有效系數η為催化劑粒子的 與催化劑內部的 之比（時的反應速率）氣—固相催化反應的內擴散模數 S ，它是表征內擴散影響的重要參數。kCkCm1V SDe（ ）kkCm1VDSeS氣—固相催化反應的內擴散模 S

，它是表征內擴散影響的重要參數，數值平方的大小反映與 之比（表面反應速率、內擴散速率）S 氣—固相催化反應的內擴散模數 的大小可判別內擴散的影響程度， 愈大，則粒的濃度梯度，反之，S愈小，內外濃度愈近S 催化劑在使用過程中可能因晶體結構變化融合等導致表面積減少造成失活也可能由于化學物質造成的中毒或物料發生分解而造成失活（物理、化學）催化劑的失活可能是由于某些化學物質的中毒引起的，關于中毒的兩種極端情況是 與 （均勻中毒、孔口中毒）描述氣—固相非催化反應的模型: （整體均勻轉化模型粒徑不變的縮核模型、粒徑縮小的縮粒模型）對于氣—固相非催化反應的縮核模型，反應從粒子外表面逐漸向內核部分推進，但粒體積 （不變）煤炭燃燒屬于氣—固相非催化反應，粒徑隨著反應進行而不斷的縮小，這種模型屬于徑縮小模型（縮粒）硫化礦的燃燒、氧化鐵的還原都屬于氣—固相非催化反應，反應從粒子外表面逐漸向核部分推進，但粒子體積不變，這種模型屬于粒徑不變模型（縮核）膜內轉化系值的大小反映了在膜內進行的那部分反應可能占的比例，因而可以用判斷 的程度（反應快慢）測定氣—液相反應速率的方法與均相反應時不同之點是實驗時要排除氣相和液相中的 ，使反應在動力學區域內進行（擴散阻力）下列哪種物質屬于半導體催化A.金屬 B.金屬硫化物 C.金屬鹽類 酸性催化34.下列哪種物質屬于絕緣體催化（D）A.金屬 B.金屬氧化物 C.金屬鹽類 酸性催化劑骨架Ni催化劑的制備是將Ni與Al按比例混合熔煉制成合金粉碎以后再用苛性鈉液溶去合金中的Al而形成骨架，這種制備方法（A）溶蝕法 B.熱熔法 C.沉淀法 D.混合法下列不屬于Langmuir型等溫吸附的假定的（B）均勻表面 B.多分子層吸附 C.分子間無作用 D.吸附機理相同下列屬于理想吸附等溫方程的（A）Langmuir型 B.Freundlich型 C.Temkin型 D.BET型測量氣—固相催化反應速率在確定有無外擴散影響時是在沒有改的條件下行實驗的（D）催化劑裝置 B.催化劑裝量 C.進料流量

W/FA0當催化劑顆粒的微孔的孔徑小于分子的自由時分子與孔壁的碰撞成了擴散力的主要因素，這種擴散稱為努森擴散（B）0.01um B.0.1um C.1um D.1nm催化劑顆粒擴散的無因次擴散模率與 之比（C）

Rk Cmk Cm1/D

e值的大小反映了表面反應速k Cm1/DV S k Cm1/DV S eL氣固催化反應的內擴散模數LL形則L= （C）

，其中L為特征長度，若顆粒為圓柱A.厚/2 B.R C.R/2 D.R/3k Cm1/k Cm1/DV S e氣固催化反應的內擴散模數L則L= （D）

，其中L為特征長度，若顆粒為球形k Cm1/DV S eA.厚k Cm1/DV S e L氣固催化反應的內擴散模數L形則L= （A）

，其中L為特征長度，若顆粒為平片A.厚/2 B.R C.R/2 D.R/3d催化劑在使用過程中會逐漸失活，其失活速率式應物無內擴散阻力時為 （B）

kdt

Ci

，當平行失活對反A.≈0 B.=1 C.→3 D.≈1d催化劑在使用過程中會逐漸失活，其失活速率式應物有強內擴散阻力時為 （C）

kdt

Ci

，當平行失活對反A.≈0 B.=1 C.→3 D.≈1d催化劑在使用過程中會逐漸失活其失活速率式為 （D）

kdt

Ci

，當串聯失活時，dA.≈0 B.=1 C.→3 D.≈1d

kdt

Ci

，當進料中的雜質吸附極牢以及對產物無內擴散阻力時為 （A）A.≈0 B.=1 C.→3 D.≈1下列非催化氣—固相反應，屬于粒徑縮小的縮粒模型的（D）硫化礦的焙燒 B.分子篩的焙燒 C.氧化鐵的還原 D.煤炭的燃燒下列非催化氣—固相反應，屬于粒徑縮小的縮粒模型的（B）硫化礦的焙燒 B.焦碳與硫磺的反應 C.氧化鐵的還原 D.分子篩的焙燒下列非催化氣—固相反應，屬于粒徑不變的縮核模型的（C）煤炭的燃燒 B.焦碳與硫磺的反應 C.氧化鐵的還原 D.水煤氣反應氣—液相反應中的膜內轉化系γ在 范圍內反應幾乎全部在在液相主體內進的極慢反應（A）A.＜0.02 B.＜2 C.≥2 D.＞2氣—液相反應中的膜內轉化系γ在 范圍內反應為在液膜內進行的瞬間反應快速反應（D）A.＜0.02 B.＜2 C.≥2 D.＞2氣—液相反應中的膜內轉化系γ在 范圍內，反應為中等速率的反應（B）A.＜0.02 B.＜2 C.≥2 D.＞2對于氣—液相反應幾乎全部在液相中進行的極慢反應為提高反應速率應選 （C）填料塔 B.噴灑塔 C.鼓泡塔 D.攪拌釜對于氣—液相反應中等速率反應，為提高反應速率，使其轉變為快反應應選用 （D）填料塔 B.噴灑塔 C.鼓泡塔 D.攪拌釜56簡述Langmuir等溫吸附方程的基本特點？1）均勻表面（或理想表面被吸附的程度如何無關；2）單分子層吸附；被吸附的分子間互不影響，也不影響別的分子；吸附的機理均相同，吸附形成的絡合物均相同。簡述BETP

1

(C0答：測定比表面積的方法是建立在BET方程基礎之上V(P0

P) VCm

VCPm 0

，利用P P0低溫下測定氣體在固體上的吸附量和平衡分壓值，將V(P0

P) P對0對

作圖，應為一直線，(C1斜率為VmC ，截距為VmC，因此可求出Vm及C，則可利用比表面積公式進行求得。氣—固相催化反應的動力學步驟？答：1）反應物從氣流主體向催化劑的外表面和內孔擴散；反應物在催化劑表面上吸附；吸附的反應物轉化成反應的生成物；反應生成物從催化劑表面上脫附下來；脫附下來的生成物向催化劑外表面、氣流主體中擴散。解釋努森擴散和分子擴散分別在何種情況下占優勢？0.1um時，分子與孔壁的碰撞機會超過了分子間的相互碰撞，而成為擴散阻力的主要因素，這種擴散為努森擴散。60.簡述非催