练习一
一、在催化剂活性逐步衰减的情况下,若以反应速率比较催化剂活性的大小,还应附加什么样的条件?
二、有这么一种说法“平均孔径越小的固体催化剂,其比表面积越大。”。这种说法对吗?需要附加什么条件?请在你设定的附加条件下,推导催化剂比表面积与平均孔径之间的关系方程,使上述说法更完善。
三、催化剂的定义中有三层条件:物质、反应前后没有消耗、加速反应。而在一些书中对于“加速反应”这一条件放宽于“改变反应速率”,请举出一些实例,证明催化剂条件放宽于“改变反应速率”在化学本质上是成立的。
四、为什么结构性助剂不改变反应的活化能,而调变性助剂却有此功能?并举例说明。
五、CO与H2的甲烷化反应:
CO+3H2 ===== CH4+H2O H= 49.3Kcal/mol 利用Ni/Al2O3催化剂时,催化反应中CO吸附,而H2和H2O不吸附。测得CO吸附活化能为10 kcal/mol,吸附热H1= 16 kcal/mol。吸附的CO和气相中H2的表面反应活化能为32 kcal/mol,反应热H2= 44 kcal/mol,CH4的脱附活化能为20 kcal/mol。 (1)写出反应机理并画出催化反应过程的位能变化图。 (2)计算CH4的吸附活化能和吸附热。 (3)指出催化反应过程的速率控制步骤。
(4)求该催化反应的表观活化能。