2021催化化學(xué)復(fù)習(xí)題

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1、催化化學(xué)復(fù)習(xí)題 催化化學(xué)復(fù)習(xí)題 選擇題 1．一般用于填充床的球形催化劑的顆粒直徑為（A）A．1~20 mm B．2~ 10mm C．20~40mm D．8~14目 2．關(guān)于催化劑描述不正確的是(C) A．催化劑量與化學(xué)計量方程式無關(guān)B．反應(yīng)速度通常與催化劑量成正比 C．加速反應(yīng)但不參加反應(yīng)者也是催化劑D．參加反應(yīng)后催化劑會有變化但很微小 3.γ-Al2O3是(A) A．酸性載體B．兩性載體C．中 性載體D．堿性載體 4.一般來講反應(yīng)器直徑與催化劑顆粒的直徑比應(yīng)控制在 (B) A．1-5 B．5-10 C．10-15 D．15-20 5.濃硫酸催化甲酸與甲醇的酯化反

2、應(yīng)是(D) A．液-液多相催化反應(yīng)B．酶 催化反應(yīng) C．液固多相催化反應(yīng)D．均 相催化反應(yīng) 6.正丁烯異構(gòu)為異丁烯選用的催化劑是(C) A．過渡金屬催化劑B．過 渡金屬氧化物催化劑 C．酸性催化劑D．堿 性氧化物催化劑 7.工業(yè)上用于空氣氧化乙烯制環(huán)氧乙烷的Ag/α-Al2O3催化劑中Ag和α-Al2O3分別作為(B) A．主催化劑和助催化劑B．主 催化劑和載體 C．載體和主催化劑D．助 催化劑和主催化劑 8.合成氨催化劑Fe-K2O-Al2O3中對各組分作用描述正確的是(A ) A．Fe是主催化劑，K2O是電子助催化劑，Al2O3是結(jié)構(gòu)助催化劑 B．Fe與K

3、2O是主催化劑，Al2O3是結(jié)構(gòu)助催化劑C．Fe是主催化劑，K2O是結(jié)構(gòu)助催化劑，Al2O3是電子助催化劑 D．K2O是主催化劑，F(xiàn)e是電子助催化劑，Al2O3是結(jié)構(gòu)助催化劑 9. Pt/Al2O3重整催化劑中各組分所起的催化作用是(A) A．Pt起脫氫催化作用，Al2O3起酸催化與載體 作用 B．Pt起氧化催化作用，Al2O3起酸催化與載體 作用 C．Pt起脫氫催化作用，Al2O3只作為載體而沒 有催化作用 D．Pt起脫氫催化作用，Al2O3只起酸催化作用10.苯加氫變環(huán)己烷反應(yīng)所使用的催化劑是(C ) A．Al2O3B．V2O5C．Ni/Al2O3 D．CuO 11

4、.乙醇在γ-Al2O3催化下脫水生成乙烯的反應(yīng)屬于(B) A．氣液多相催化反應(yīng)B．氣 固多相催化反應(yīng) C．液固多相催化反應(yīng)D．均 相催化反應(yīng) 12.MgO載體是(D) A．酸性載體B．兩性載體C．中 性載體D．堿性載體 13.下列選項中關(guān)于物理吸附的描述正確的是：（C）A．物理吸附前后分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 B. 物理吸附涉及的是價鍵力 C. 物理吸附熱一般較小 D. 物理吸附總是吸熱的。 14.載體不可用于( D) A．改進催化劑的機械強度B．改變由于溫度變化引起的各種應(yīng)力的能力 C．改變由于溫度相變引起的各種應(yīng)力的能力D．改變催化劑的活性組分 15.關(guān)于吸附描述不正確

5、的是(B) A．在不同溫度下，可能不同的化學(xué)吸附機理占優(yōu)勢B．盡管溫度不同，吸附層的活動性相同 C．吸附根據(jù)吸附劑與吸附質(zhì)的作用力不同可分為化學(xué)吸附和物理吸附 D．催化與化學(xué)吸附直接相關(guān) 16.對氮氣有化學(xué)吸附作用的金屬是(D) A．Ag B．Na C．Mn D．Fe 17.下列哪個選項不屬于吸附熱的測定方法：（B） A量熱法B從轉(zhuǎn)化率計算 C測不同溫度下的脫附速率 D 從不同溫度的吸附等溫線計算 18. 原子軌道通過線性組合成分子軌道時，（C） A軌道數(shù)目改變 B 軌道能級改變 C能級低于原子軌道的稱為成鍵軌道 D 能級高于原子軌道的稱為成鍵軌道 19.關(guān)于化學(xué)吸附描

6、述不正確的是(B) A．化學(xué)吸附在比吸附物沸點高得多的溫度也可 以發(fā)生 B．化學(xué)吸附的吸附量總是隨著溫度的升高而單 調(diào)地減少 C．化學(xué)吸附與吸附活化能有關(guān) D．化學(xué)吸附可有較大的溫度范圍變動 20.下列氧化物屬于絕緣體的是(C) A．ZnO B．Cu2O C．Al2O3 D．NiO 21.在過渡金屬中，下列哪種物質(zhì)的化學(xué)吸附最弱(A) A．乙烷B．乙烯C．乙 炔D．苯 22. 下列選項中不屬于影響CO不同吸附態(tài)因素的是（D） A金屬的類別B遮蓋率 C 溫度和壓力 D 濃度 23. 累積性化學(xué)吸附使(A) A.半導(dǎo)體電導(dǎo)增加，吸附覆蓋度可以達到1 B.半導(dǎo)體

7、電導(dǎo)減少，吸附覆蓋度可以達到1 C.半導(dǎo)體電導(dǎo)增加，化學(xué)吸附量只能很有限D(zhuǎn)半導(dǎo)體電導(dǎo)減少，化學(xué)吸附量只能很有限 24. ZnO金屬氧化物屬于(A) A．n型半導(dǎo)體B．p型半導(dǎo)體C．絕緣體D．本征半導(dǎo)體 25. 下述方法不是將氧化物分散于大表面積載體的方法：（B） A沉淀 B 干燥 C 離子交換D浸漬 26.下列不屬于化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)表示的是（D） A元素組成、結(jié)構(gòu)和含量 B 表面的組成 C可能呈現(xiàn)的表面功能基的性質(zhì)和含量D 物相間相互排列的方式 27. 孔半徑范圍在1.5~15nm的孔現(xiàn)在稱為（B） A微孔B中間孔C中大孔D大孔 28.關(guān)于晶體的表面結(jié)構(gòu)說法不正確的是(D)

8、 A．晶體表面的原子處于與體相中的原子不同的 狀態(tài) B．它的配位數(shù)小于體相中原子的配位數(shù) C．它的相鄰原子沒有完全補足 D．晶體表面質(zhì)點的排列完全和晶體體相中平等 于表面的任何平面中的排列一樣 29. N2O在n型的ZnO半導(dǎo)體上分解時會使ZnO半導(dǎo)體 (B) A．導(dǎo)電率上升，化學(xué)吸附量低B．導(dǎo) 電率減少，化學(xué)吸附量低 C．導(dǎo)電率上升，化學(xué)吸附量高D．導(dǎo) 電率減少，化學(xué)吸附量高 30.根椐吸附與催化的“火山形原理”，下列說法哪一種是正確的(C) A．吸附越強，反應(yīng)活性越好B．吸 附越弱，反應(yīng)活性越好 C．中等吸附強度，反應(yīng)活性最好D．中 等吸附強度，反應(yīng)活性最

9、差 31.下列哪一種物質(zhì)最不易被過渡金屬活化(A) A．甲烷B．乙烯C．乙 炔D．苯 32. 關(guān)于結(jié)焦描述正確的是（A） A結(jié)焦的催化劑要更換或再生 B 結(jié)焦的量不會高于20% C 結(jié)焦后活性組分覆蓋在碳上 D 結(jié)焦增加了可達的表面積 33.下列催化劑制備方法中，只能制備低含量金屬負載型催化劑的是(C) A．沉淀法B．機械混合法C．離 子交換法D．浸漬法 34.用沉淀法制備窄分布的小顆粒催化劑時，應(yīng)控制(A) A．成核速率比長大速率快 B．成核速率比長大速率慢 C．成核速率與長大速率相當(dāng) D．與成核速率和長大速率無關(guān) 35. B．E．T．方程式的導(dǎo)出是基于(B)

10、 A．化學(xué)吸附的多分子層理論，借用Langmuir 的理想表面吸附模型推導(dǎo)出來的 B．物理吸附的多分子層理論，借用Langmuir 的理想表面吸附模型推導(dǎo)出來的 C．物理吸附的單分子層理論，借用Langmuir 的理想表面吸附模型推導(dǎo)出來的 D．物理吸附的多分子層理論，借用Freundlich 的非理想表面吸附模型推導(dǎo)出來的 36.在γ-Al2O3中加入少量SiO2或者ZrO2的目的是(C) A．增加γ-Al2O3比表面 B．降低γ-Al2O3的比表面 C．增加γ-Al2O3的熱穩(wěn)定性 D．降低γ-Al2O3的熱穩(wěn)定性 37.乙烯氧化制環(huán)氧乙烷所用銀催化劑的適宜載體

11、是(D) A．γ-Al2O3B．SiO2 C．SiO2-Al2O3 D．α-Al2O3 38.催化劑在催化反應(yīng)時能夠(D) A．加快正向反應(yīng)速度，降低逆向反應(yīng)速度; B．縮短達到反應(yīng)平衡所需要的時間，同時提高 平衡轉(zhuǎn)化率； C．降低反應(yīng)活化能，改變熱力學(xué)平衡常數(shù)； D．降低反應(yīng)活化能，改變反應(yīng)歷程。 39.在Pt-Re/ γ-Al2O3重整催化劑中(B) A．Pt為助催化劑，Re為主催化劑，γ-Al2O3作載體； B．Pt為主催化劑，Re為助催化劑，γ-Al2O3作載體； C．Pt和Re均為主催化劑，γ-Al2O3作載體； D．Pt和Re均為主催化劑，γ-Al2O3

12、作助催化劑 40.下列選項中關(guān)于物理吸附描述正確的是(C) A．物理吸附前后分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 B．物理吸附涉及的是價鍵力 C．物理吸附熱一般較小 D．物理吸附總是吸熱的 41.下列哪種金屬不與O2發(fā)生化學(xué)吸附(C) A．Pt B．Ni C．Au D．Ag 41.兩種反應(yīng)物參加的多相催化反應(yīng)中(B) A．兩種反應(yīng)物都必須發(fā)生化學(xué)吸咐B．至 少一種反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)吸附 C．至少一種反應(yīng)物發(fā)生物理吸附D．以 上都可以 42.在大多數(shù)金屬上最容易發(fā)生化學(xué)吸附的是(C) A．氮氣B．氫氣C．氧 氣D．二氧化碳 43.在催化劑的煅燒過程中，下列哪種說法不正確( B) A

13、．失去化學(xué)鍵合的水或二氧化碳B．不 改變孔徑分布 C．形成活性相D．穩(wěn) 定機械性質(zhì) 44.消耗性化學(xué)吸附使(B) A．半導(dǎo)體電導(dǎo)增加，化學(xué)吸附量很有限 B．半導(dǎo)體電導(dǎo)下降，化學(xué)吸附量很有限 C．半導(dǎo)體電導(dǎo)下降，化學(xué)吸附量很大 D．半導(dǎo)體電導(dǎo)增加，化學(xué)吸附量很大 45.對于潤濕固體的液體來說，在發(fā)生毛細管凝聚現(xiàn)象時 (C) A．毛細管孔徑越大，發(fā)生凝聚所需的蒸汽壓越 低 B．毛細管孔徑越小，發(fā)生凝聚所需的蒸汽壓越 高 C．毛細管孔徑越小，發(fā)生凝聚所需的蒸汽壓越 低 D．發(fā)生凝聚所需的蒸汽壓與毛細管孔徑關(guān)系不 大 46.催化裂化過程中，造成分子篩催化劑失活的主

14、要原因是(D) A．活性組分的流失 B．催化劑晶相結(jié)構(gòu)受到大的破壞 C．催化劑顆粒破裂 D．催化劑酸中心上發(fā)生嚴重積炭 47.合成氨反應(yīng)混合氣中，水蒸汽與硫化氫會使鐵催化劑的中毒，其中(A) A．水蒸汽是可逆中毒，硫化氫是不可逆中毒 B．水蒸汽是不可逆中毒，硫化氫是可逆中毒 C．兩者皆為可逆中毒 D．兩者皆為不可逆中毒 48. 關(guān)于流動床中催化劑顆粒描述錯誤的是（C） A顆粒通常在20μm~300μm B若顆粒過細，催化劑粉帶出旋風(fēng)分離器 C 顆粒過細，流化性不好D顆粒過粗，單位質(zhì)量催化劑的效率低。 49. NiO金屬氧化物屬于(D) A．絕緣體B．本征半導(dǎo)體C．n

15、 型半導(dǎo)體D．p型半導(dǎo)體 50.下列哪一種物質(zhì)在過渡金屬上的化學(xué)吸附最強(A) A．炔烴B．直鏈烷烴C．烯 烴D．環(huán)烷烴 51.在沉淀法制備Al2O3時，如果焙燒溫度達到1200 o C，將得到(C) A．γ-Al2O3B．η-Al2O3 C．α-Al2O3 D．θ-Al2O3 52.助催化劑（B） A本身對某一反應(yīng)有很好的活性B加入的量一般小于催化劑總量的10% C對載體沒有幫助D對催化活性組分無影響 53. 下列不屬于均相催化反應(yīng)特點的是（C） A反應(yīng)物與催化劑是分子——分子間接觸。 B 一般情況下，質(zhì)量傳遞過程在動力學(xué)上不占重要地位。 C 在許多場合，都要考

16、慮傳質(zhì)過程阻力對動力學(xué)的影響。 D 均相配位催化反應(yīng)機理涉及的是容易鑒別的物種。 54.下列哪種物質(zhì)屬于本征半導(dǎo)體(D) A．MgO B．NiO C．Fe2O3D．單晶硅 55.在沉淀法制備窄分布的大顆粒催化劑時，要控制(A) A．長大速率比成核速率快B．長 大速率比成核速率慢 C．長大速率與成核速率相當(dāng)D．與 成核速率和長大速率無關(guān) 56.用浸漬法制備NiO/γ-Al2O3催化劑時，當(dāng)焙燒溫度為500-600o C，會發(fā)生(C) A．γ-Al2O3的晶相轉(zhuǎn)變 B．γ-Al2O3孔結(jié)構(gòu)破壞C．NiO與γ-Al2O3固態(tài)反應(yīng)生成NiAl2O4 D．NiO的揮發(fā)損失 5

17、7.吸附質(zhì)在毛細管內(nèi)形成液面的凹凸與其平衡蒸汽壓的關(guān)系是(A) A．液面向上凸時，其平衡蒸汽壓大于它的飽和 蒸汽壓 B．液面向上凸時，其平衡蒸汽壓小于它的飽和 蒸汽壓 C．液面向下凹時，其平衡蒸汽壓大于它的飽和 蒸汽壓 D．其平衡蒸汽壓大小與液面的凹凸無關(guān) 58. 關(guān)于晶體的表面結(jié)構(gòu)說法不正確的是（D） A晶體表面的原子處于與體相中的原子不同的狀態(tài)。 B 它的相鄰原子沒有完全補足 C 它的配位數(shù)小于體相中原子的配位數(shù) D 晶體表面質(zhì)點的排列完全和晶體體相中平等于表面的任何平面中的排列一樣。 59.下列哪種制備方法是控制均勻沉淀的有效方法(B) A．在金屬鹽溶液中加N

18、aOH作沉淀劑 B．在金屬鹽溶液中加尿素作沉淀劑并加熱 C．在金屬鹽溶液中加Na2CO3作沉淀劑 D．在金屬鹽溶液中加醋酸作沉淀劑 60.在用壓汞法測孔結(jié)構(gòu)時(C) A．樣品孔半徑越大，所需汞壓越大 B．樣品孔半徑越小，所需汞壓越小 C．樣品孔半徑越大，所需汞壓越小 D．樣品孔半徑與所需汞壓無關(guān) 61.在用BET方法測定固體比表面積時，為了提高測定準確度，要求測定時吸附質(zhì)N2的壓力P與其飽和蒸氣壓P0之比，即相對壓力范圍為(C) A．0.50~0.80 B．0.30~0.50 C．0.05~0.30 D．0.01~0.10 62.關(guān)于化學(xué)吸附描述不正確的是（B） A

19、化學(xué)吸附發(fā)生在比吸附物沸點高得多的溫度 B化學(xué)吸附的吸附量總是隨著溫度的升高而單調(diào)地減少C化學(xué)吸附與吸附活化能有關(guān) D化學(xué)吸附可有較大的溫度范圍變動 63.下列哪種物質(zhì)屬于本征半導(dǎo)體(D) A．MgO B．NiO C．Fe2O3D．單晶硅 64.在沉淀法制備窄分布的大顆粒催化劑時，要控制(A) A．長大速率比成核速率快B．長 大速率比成核速率慢 C．長大速率與成核速率相當(dāng)D．與 成核速率和長大速率無關(guān) 65.用浸漬法制備NiO/γ-Al2O3催化劑時，當(dāng)焙燒溫度為500-600o C，會發(fā)生(C) A．γ-Al2O3的晶相轉(zhuǎn)變 B．γ-Al2O3孔結(jié)構(gòu)破壞C．NiO與

20、γ-Al2O3固態(tài)反應(yīng)生成NiAl2O4 D．NiO的揮發(fā)損失 66.吸附質(zhì)在毛細管內(nèi)形成液面的凹凸與其平衡蒸汽壓的關(guān)系是(A) A．液面向上凸時，其平衡蒸汽壓大于它的飽和 蒸汽壓 B．液面向上凸時，其平衡蒸汽壓小于它的飽和 蒸汽壓 C．液面向下凹時，其平衡蒸汽壓大于它的飽和 蒸汽壓 D．其平衡蒸汽壓大小與液面的凹凸無關(guān) 67.在物理吸附法測孔結(jié)構(gòu)時，下列所給出相對壓力P/P0（即吸附質(zhì)壓力P與其飽和蒸氣壓P0之比）值中，哪一個會在固體中孔內(nèi)發(fā)生毛細管凝聚現(xiàn)象(D) A．0.10 B．0.20 C．0.30 D．0.50 68.下列關(guān)于結(jié)污描述不正確的是(B) A

21、．結(jié)污是指物理的封閉 B．結(jié)污是指催化劑表面上的含碳沉積物 C．結(jié)污是指反應(yīng)器中的各種碎屑在催化劑顆粒 上的沉積 D．結(jié)污遮蓋了催化劑表面，封鎖了活潑表面69,下列催化過程中，因活性組分揮發(fā)流失造成催化劑失活的是(C) A．用于催化重整反應(yīng)的Pt-Re/γ-Al2O3催化劑 B．用于催化酯化反應(yīng)的固體酸催化劑 C．用于催化醋酸和乙炔合成醋酸乙烯的醋酸鋅 /活性炭催化劑 D．用于催化加氫反應(yīng)的骨架鎳催化劑 70.催化劑因燒結(jié)而發(fā)生的變化有(D) A．催化劑微晶長大B．催 化劑孔徑分布發(fā)生變化 C．催化劑活性位減少D．以 上變化都有可能發(fā)生 71.下列催化劑中哪一個對

22、毒物最敏感(A) A．用還原法制得的金屬催化劑B．金 屬氧化物催化劑 C．金屬硫化物催化劑D．分 子篩催化劑 72. 關(guān)于金屬化學(xué)吸附活性描述不正確的是（D） A化學(xué)吸附熱包括金屬的升華熱 B 化學(xué)吸附熱包括電負性校正 C 隨著金屬在周期表中的位置從左到右，化學(xué)吸附熱逐漸減少 D 化學(xué)吸附熱與金屬原子氣相反應(yīng)熱不一致。 73.下列哪一個因素與毒物分子在催化劑表面上的覆蓋程度即覆蓋因子關(guān)系不大(D) A．毒物分子的性質(zhì)B．毒 物分子的結(jié)構(gòu) C．毒物分子在空間運動占有的有效體積D．毒物分子的物理吸附能力 74.關(guān)于能帶描述不正確的是（C） A滿帶指能帶已經(jīng)充滿電子

23、B禁帶是指電子不能存在的區(qū)域 C能帶的電子充填情況等同于原子能級 D能帶中能級的密度隨能量增加而增加 75.在沉淀法制備Al2O3時，如果焙燒溫度控制在450 o C 時，將得到(B) A．δ-Al2O3B．γ-Al2O3 C．η-Al2O3 D．θ-Al2O3 76.對于不能潤濕固體的液體來說，在發(fā)生毛細管凝聚現(xiàn)象時(D) A．液體與固體接觸角小于90o，在固體孔內(nèi)形 成的液面是向上凸的 B．液體與固體接觸角小于90o，在固體孔內(nèi)形 成的液面是向下凹的 C．液體與固體接觸角大于90o，在固體孔內(nèi)形 成的液面是向下凹的 D．液體與固體接觸角大于90o，在固體孔內(nèi)形

24、 成的液面是向上凸的 填空題 1. 在評價一個催化劑時，通常認為有四個最重要的因素，它們分別是：活性，選擇性，壽命與價格。 2. 流體流動涉及到流動的分布、壓力降和擴散效應(yīng)。 3．在多組分固體催化劑中，各種組分起作不同的作用，大體分為三類，它們是活性組分、載體和助催化劑。 4. 按照催化應(yīng)體系物相的均一性分類，包括均相催化，多相催化和酶催化。 5.一個工業(yè)上有成效的催化劑一般需綜合考慮其活性、選擇性、穩(wěn)定性和良好的流體流動性。 6. 活性組分按其導(dǎo)電性可分為：金屬，半導(dǎo)體和絕緣體三類。 7.化學(xué)吸附是指分子或原子化學(xué)吸附時的化學(xué)狀態(tài)、電子結(jié)構(gòu)，幾何構(gòu)型。 8. 金屬元素的單質(zhì)

25、結(jié)構(gòu)形式有立方面心，立方體心，六方堆積。 9. 表征催化劑可提供三種不同的但又互相聯(lián)系的信息，即化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，紋理組織及機械性質(zhì)，催化活性。 10. 按照與催化劑在裝置中的性能相關(guān)的性質(zhì)，可將它粗分為本體的，顆粒的，表面的的性質(zhì)。 11. 催化劑表面的形態(tài)是指它的幾何形態(tài)，地貌。 12測量暴露百分的方法：化學(xué)吸附等溫線法，反應(yīng)滴定，毒物滴定。 13 根據(jù)活性測試的目的，可將實驗測定的活性分為兩類動力學(xué)的，實用的。 14 實驗室反應(yīng)器按操作方法可分為兩大類，一類是間歇式，一類是連續(xù)式。 15催化劑的壽命曲線一般可分三個部分：成熟期，穩(wěn)定期，衰老期。 16. n型氧化物的電導(dǎo)由導(dǎo)

26、帶中的電子數(shù)決定；而p型氧化物的電導(dǎo)則由價帶中的正穴數(shù)所決定。 17．根據(jù)吸附劑與吸附質(zhì)的作用力不同，將吸附分為物理吸附和化學(xué)吸附兩類，化學(xué)吸附按活化能大小又可分為活化吸附和非活化吸附。18．物理吸附可以達到多層吸附；而化學(xué)吸附只能為單層吸附。 19. 金屬表面的吸附部位的主要區(qū)別在于其最鄰近的配位數(shù)和二維的對稱性。 20．金屬鹽的沉淀過程分三階段進行，即過飽和、成核和長大。 21 粉狀或粒狀物料經(jīng)加熱到一定定范圍而固結(jié)的過程稱為燒結(jié)。 22.相轉(zhuǎn)變和相分離的結(jié)果引起催化劑失活主要表現(xiàn)在：活性和選擇性改變，以及催化劑強度下降。 23 催化劑經(jīng)過一定處理又恢復(fù)了活性，這一過程稱為催化

27、劑的再生。 24 不飽和烴的不離解吸附的吸附狀態(tài)分為σ型，σ-π型。 25 CO的幾種吸附狀態(tài)：一位、二位、孿生和離解吸附狀態(tài)。 26 d帶中較密的能級間允許電子保持不成對，飽和磁矩在數(shù)值上等于d能帶中的未配對電子數(shù)。 27 反應(yīng)前后，鍵能和由大變小則吸熱，由小變大則放熱。 28根據(jù)吸附質(zhì)與吸附劑之間的電子云分配不同，吸附鍵可分為共價鍵，離子鍵和，極性鍵。 29 離解化學(xué)吸附時，視吸附物單鍵斷開的形式可分為均裂，非均裂。 30.活性組分按基導(dǎo)電性可分為：金屬，半導(dǎo)體，絕緣體。 31. 催化研究中用得較多的兩種連續(xù)式反應(yīng)器：連續(xù)流動攪拌釜式反應(yīng)器，活塞式流動反應(yīng)器。 31.影響

28、不同晶面暴露的比例的因素有二：一是動力學(xué)，另一是熱力學(xué) 32. 分散度也稱暴露百分，它顯然和微晶的大小直接相關(guān)。 33.物理吸附的作用力是范德華力，化學(xué)吸附作用力是價鍵力；物理吸附是非選擇性的，化學(xué)吸附是有選擇性的。 34.影響吸附質(zhì)與吸附劑之間化學(xué)作用力主要因素有電子因素和幾何因素。 35.在半導(dǎo)體氧化物上進行的化學(xué)吸附中，造成載流子數(shù)目減少的吸附為消耗性化學(xué)吸附，使半導(dǎo)體的電導(dǎo)下降；造成載流子數(shù)目增加的吸附為累積化學(xué)吸附，使半導(dǎo)體的電導(dǎo)增加。 36. 在催化劑制備中，將氧化物分散于大表面積載體的方法有沉淀、吸附、離子交換和浸漬。 37. 原子軌道組合成分子軌道的三個條件能級高低

29、相近，軌道最大重迭，對稱性匹配。 38. 溶膠的表面能大，它有通過粒子長大和凝聚使表面能減少的趨勢。有三種類型的聚結(jié)物：水凝膠、絮凝體和塊狀沉淀物。 39. 在用于固定床的較大顆粒催化劑的機械性能測試中，通常需要測定它的壓碎強度和磨損率。 40. 催化劑失活的化學(xué)原因主要有結(jié)焦、金屬污染和毒物吸附。 是非題 1. 催化劑能夠影響平衡常數(shù)（非） 2. 催化劑存在下，k正的增加倍數(shù)大于k逆。（非） 3. 加速反應(yīng)但不參加反應(yīng)者非催化劑。（是） 4. 凡是多相催化過程，至少有一個反應(yīng)物在催化劑表面吸附。（是） 5. 物理吸附部是放熱的，化學(xué)吸附總是吸熱的。（非） 6. 載體使催化

30、劑增大了活潑表面，降低了它對毒物的敏感性。（是） 7. 物理吸附熱通常比化學(xué)吸附熱大。（非） 8. 化學(xué)吸附具有選擇性。（是） 9. 反應(yīng)前后，鍵能和由大變小則吸熱，由小變大則放熱。（是） 10. 氧總是以負離子的形式化學(xué)吸附。（是） 11. 化學(xué)吸附是單層吸附。（是） 12. 表征一個催化劑的活性是指在給定的條件下，定量地測定一個催化劑促進某種化學(xué)轉(zhuǎn)化的能力。（是）13. 載體的最重要功能是分散活性組分，使活性組分保持大的表面積。（是） 14. 堿金屬（K，Na）是常用的電子受主型助催化劑。（非） 15. 結(jié)晶是短程和長程都有序，而無定形物質(zhì)中只存在短程有序。（是） 16.

31、 晶體的結(jié)構(gòu)與它所處的氣氛無關(guān)。（非） 17. 若晶體是在它結(jié)晶速度很快的條件下長大，則最終狀態(tài)受動力學(xué)控制。（非） 18. 從熱力學(xué)的觀點看，只有在絕對零度才存在理想晶體。（是） 19. 電動電勢決定膠凝過程的速率。（是） 20. 催化劑煅燒時會使平均孔徑增大。（是） 21. 均相催化中，質(zhì)量傳遞過程在動力學(xué)上占重要地位。（非） 22. BET方程是基于多分子層吸附理論模型。（是） 23. 離子交換法比沉淀法可制得更高含量的金屬負載型催化劑。（非） 24. 吸附等溫線是在恒定溫度下飽和吸附量與被吸附氣體壓力的關(guān)系曲線。（非） 25. 氮吸附法適用于半徑為1.5~20nm的孔

32、徑測定。（是） 26. 在沉淀法制備催化劑時以尿素代替常用的堿是為了得到顆粒大小寬分布的催化劑。（非） 27. 合成氨反應(yīng)中，硫化氫對鐵催化劑的中毒是可逆中毒。（非） 28. 以有機物為原料以固體為催化劑的多相催化反應(yīng)過程幾乎都可能發(fā)生結(jié)焦。（是） 29. 氧化物催化劑比金屬催化劑對毒物要敏感。（非）名詞解釋或簡答題 1. 催化劑作用 答: “催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速度，但它本身并不因化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果而消耗，它也不會改變反應(yīng)的最終熱力學(xué)平衡位置。 2.活性位（active site） 答：在催化劑中真正起催化作用的那部分原子或原子集團。如質(zhì)子、配位絡(luò)合物、表面原子簇等。一般用“*”

33、表示。 3. 轉(zhuǎn)換頻率（Turnover Frequency） 答：單位時間內(nèi)單位活性位上轉(zhuǎn)化反應(yīng)分子(底物)的數(shù)目． 4. 選擇性（Selectivity） 答：Selectivity (%) = （轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物所消耗的某反應(yīng)物量/某反應(yīng)轉(zhuǎn)化的總量）′100％ 5. 均相催化（homogeneous catalysis） 答: 所有反應(yīng)物和催化劑分子分散在一個相中，如均相酸堿催化、均相絡(luò)合催化。 6. 多相催化（heterogeneous catalysis） 答: 催化劑與反應(yīng)物處于不同的相，催化劑和反應(yīng)物有相界面將其隔開。如氣-液、液-液、液-固、氣-固、氣-液-固。

34、 7. 酶催化（enzyme catalysis） 答: 兼有均相催化和多相催化的一些特性。酶是膠體大小的蛋白質(zhì)分子，它小到足以與所有反應(yīng)物一起分散在一個相中，但又大到足以論及它表面上的許多活性部位。 8. 選擇中毒 答: 一個催化劑中毒后，可能失去對某一反應(yīng)的催化能力，但對別的催化反應(yīng)仍有催化活性，這種現(xiàn)象稱為選擇中毒。 9．載體作用 答：載體有多種功能，如高表面積、多孔性、穩(wěn)定性、雙功能活性和活性組分的調(diào)變以及改進催化劑的機械強度等。最重要的功能是分散活性組分,作為活性組分的基底，使活性組分保持高的表面積。常用的載體材料主要為高熔點氧化物、粘土和活性炭等。 10. 多位催化理論

35、 答：催化劑晶體晶格的空間結(jié)構(gòu)（分布和間距）與反應(yīng)分子將發(fā)生變化的那一部分結(jié)構(gòu)呈幾何對應(yīng)關(guān)系，則被 吸附的分子易被活化而參與化學(xué)反應(yīng)，這就是多位催化理論，也稱為幾何對應(yīng)原理。 11. 活性組分 答：活性組分對催化劑的活性起著主要作用，沒有它，催化反應(yīng)幾乎不發(fā)生。構(gòu)成活性組分的主要有：金屬、半導(dǎo)體氧化物和硫化物、絕緣體氧化物和硫化物等。12.催化裂化 答：催化裂化是指石油的高沸點餾份（重質(zhì)油）在催化劑存在下裂化為汽油、柴油和裂化氣的過程。 13. 催化重整 答：催化重整是指在催化劑存在下使原油蒸餾所得的輕質(zhì)油餾份轉(zhuǎn)變?yōu)楦缓紵N的高辛烷值汽油并副產(chǎn)液化石油氣和氫氣的過程，這過程包括異

36、構(gòu)化、環(huán)化脫氫等反應(yīng)。 14. 加氫處理 答：加氫處理是加氫除去石油餾份中的S，N和O的過程，主要應(yīng)用于催化重整和催化裂化的原料的脫硫和脫氫以利進一步加工。 15. 非定位吸附 答：一個分子一旦落在固體表面上，它在表面停留的部分時間內(nèi)，可沿著表面移動或束縛在一個特定的部位上。如果分隔吸附部位的勢壘低，或者與吸附質(zhì)分子的平均熱能相比可以忽略不計，在這種情況，沒有勢壘妨礙吸附質(zhì)子沿著表面自由地轉(zhuǎn)換，這種吸附稱為非定位吸附。 16.燒結(jié) 答：粉狀或粒狀物料經(jīng)加熱至一定溫度范圍而固結(jié)的過程稱為燒結(jié)。 17. 簡述多相催化反應(yīng)過程包括的五個過程 答：（1）反應(yīng)物向催化劑表面擴散；（2）反

37、應(yīng)物在催化劑表面上吸附；（3）被吸附的反應(yīng)物在表面上遷移、化學(xué)重排和反應(yīng)；（4）產(chǎn)物由催化劑表面上脫附；（5）產(chǎn)物離開催化劑表面向催化劑周圍的介質(zhì)擴散。 18. 在估量一個催化劑的工業(yè)價值時，哪三個因素最重要？考慮的順序是什么？ 答：它們分別是活性（activity）、選擇性（selectivity）和壽命（lifetime）?？紤]的順序：第一位是選擇性，第二位壽命，最后才是活性。 19. 催化劑成分主要由哪幾個部分構(gòu)成，它們各起什么作用是什么？ 答：催化劑成分主要由活性組分，載體和助催化劑三部分構(gòu)成，它們所起作用分別描述如下：活性組分對催化劑的活性起著主要作用，沒有它，催化反應(yīng)幾乎不

38、發(fā)生。載體有多種功能，最重要的功能是分散活性組分，作為活性組分的基底，使活性組分保持高的表面積。助催化劑本身對某一反應(yīng)沒有活性或活性很小，但加入它后，能使催化劑具有所期望的活性、選擇性或穩(wěn)定性。20. 簡述活性組分在載體上的分布情況 答:（1）一定大小的活性組分的晶粒按不同均勻程度分散在載體上；（2）活性組分呈“積雪狀”堆積在載體上；（3）活性組分以近于原子態(tài)呈簇狀或筏狀分散在載體上。 21.簡述化學(xué)吸附的單層與物理吸附的單層的不同之處答：化學(xué)吸附的單層吸附量，即為占領(lǐng)吸附劑的所有吸附部分所需的吸附質(zhì)的量，而吸附質(zhì)的吸附部位則是由吸附劑的結(jié)構(gòu)和吸附物的化學(xué)性質(zhì)所決定的。物理吸附的單層吸附量

39、，則是分子以密集排列的形式，以完全的單層分子遮蓋表面所需的吸附質(zhì)的量。 22. 簡述晶體結(jié)構(gòu)的缺陷，并說明它們產(chǎn)生的原因 答：所有結(jié)構(gòu)基元完整的周期排列的晶體不能存在，真實的晶體有各種各樣的不完整性存在，稱之為晶體結(jié)構(gòu)的缺陷。它們產(chǎn)生的原因有多種，例如，正常占有晶格部位的原子被換到其它部位或者填隙的位置；存在某些空位；晶體的部分沿著晶面相對于別的部分位移等等。 23. 簡述邊界層理論的成功之處。 答: （1）它提出了在氧化物上的化學(xué)吸附在許多情況下涉及到氧化物的缺陷，所以伴隨著化學(xué)吸附，氧化物的半導(dǎo)性將按可以預(yù)言的方向變化（2）它說明消耗性化學(xué)吸附的吸附量是限的，而累積性化學(xué)吸附實際上

40、能進行到形成一個單層。（3）作為上一點的延伸，人們可以預(yù)期，p弄氧化物和n型氧化物對特定的催化反應(yīng)會表現(xiàn)出顯著的差別. 24.如何確定半導(dǎo)體氧化物為n型或p型？ 答：n型氧化物的電導(dǎo)由導(dǎo)帶中的電子數(shù)決定，而p型氧化物的電導(dǎo)則由價帶中的正穴數(shù)決定?；谶@個原理，可以用下述方法確定非計量氧化物是n型和p型。將氧化物置于一定壓力的氧氣氛中，并測量氧化物的電導(dǎo)隨氧氣壓的變化，如果電導(dǎo) 隨氧氣壓力增加而增加，則此氧化物為p型，相反則為n型。 25. 吸附熱隨遮蓋率而下降的原因曾提出了三種解釋, 請說明是哪三種解釋。. 答: 為了說明吸附熱隨遮蓋率增加而下降的現(xiàn)象，提出了三種解釋，分別是（1）表面

41、不均勻性；（2）吸附種之間的相互作用；（3）使用固體中不同的電子能級。26. 化學(xué)吸附時，雙方電子重新分配的結(jié)果可能有幾種情況? 答: （1）雙方共享電子，組成共價鍵。 （2）雙方電負性差別較大，組成離子鍵。 （3）雙方電負性略有差別，形成極性鍵。 27. 什么是定位吸附？ 答：一個分子一旦落在固體表面上，它在表面停留的部分時間內(nèi)，可沿著表面移動或束縛在一個特定的部位上。如果分隔吸附部分的勢壘高度大于吸附質(zhì)分子的相應(yīng)的自由度的平均熱能，則吸附質(zhì)分子不能逸出“勢能 阱”，這樣吸附就是定位的，稱為定位吸附。 28. 簡述為了說明吸附熱隨遮蓋率而下降的原因曾經(jīng)提出了三種解釋 答:（1

42、）表面不均勻性；（2）吸附種之間的相互作用；（3）使用固體中不同的電子能級。 29. 簡述干燥速度對活性組分在載體顆粒中分布的影響答：如果干燥速度太慢，在彎液面上蒸發(fā)，彎液面后退到孔的內(nèi)部，在此過程有些溶質(zhì)沉積在孔壁，但大部分溶質(zhì)濃集于孔的深部，最終鹽的結(jié)晶局限在孔的底部或顆粒的中心。當(dāng)干燥速度太快，則有一溫度梯度，在孔中深部的蒸發(fā)迫使溶液向外部移動，大部分結(jié)晶沉積在那里。 30. 工業(yè)固體催化劑在使用前和使用中會受到的機械應(yīng)力，它們大致有哪幾種？ 答：（1）運輸過程中的磨損，催化劑顆粒與容器壁接觸磨擦所致。（2）催化劑裝入反應(yīng)器時的碰撞沖擊，工業(yè)上往下傾倒催化劑可能使它破碎。（3）由于

43、在活化和再生過程中發(fā)生相變而致的催化劑內(nèi)應(yīng)力。（4）由于流體流動，壓力降，催化劑床重量和溫度的循環(huán)變化而致的外應(yīng)力。（5）移動床或流化床中，顆粒和顆粒之間，顆粒和反應(yīng)器壁或內(nèi)構(gòu)件間的碰撞和摩擦。 31. 制備Pt/ -Al2O3催化劑時，采用什么方法可使Pt更多地分散在載體的孔內(nèi)，并簡述其制備原理？ 答：采用競爭吸附的方法來制備，因為氯鉑酸吸附很快，其擴散進載體孔內(nèi)是速率控制步驟，通過將鹽酸加入氯鉑酸溶液中，利用鹽酸與氯鉑酸對載體吸附部位的競爭性吸附，從而驅(qū)使鉑深入顆粒內(nèi)部，從而達到制備目的催化劑。 32. 請簡述Raney鎳催化劑的制備方法其過程 答：制備采用浸取法，其制備過程為：將

44、Ni 與Al制成Ni-Al合金并磨碎，再用堿液（20% NaOH）浸出其中的Al，接著用蒸餾水洗去堿液，最后得到的Raney 鎳貯存在蒸餾水中備用。 33. 脈沖反應(yīng)器適用的研究范圍有哪些？ 答：（1）新鮮催化劑對一次脈沖的響應(yīng)可給出有關(guān)活性、選擇性以及反應(yīng)物與潔凈催化劑相互作用情況的信息。（2）毒物滴定。（3）用同位素示蹤原子進行的機理性研究。（4）若用較長的催化劑床，可以利用“色譜柱反應(yīng)器”的色譜分離作用。（5）暫態(tài)應(yīng)答。 34. 延長催化劑壽命的方法主要有哪些？ 答：（1）解決催化劑組分的揮發(fā)、燒結(jié)等問題。（2）選擇最適宜的載體，若選擇導(dǎo)熱性好的載體，可防止局部過熱及機械損耗。（

45、3）對負載金屬催化劑，在制備過程中注意金屬組分的分散度，若過分分散，則耐毒性差，且易失活。（4）反應(yīng)器傳熱要好，用多段催化劑床使各段催化劑床負荷均勻，使溫峰低。（5）燃料純化。35. 簡述實用活性測試的目的 答：（1）篩選催化劑，評價其優(yōu)劣；（2）制備參數(shù)的優(yōu)化；（3）確定過程參數(shù)，以確定催化劑的最佳操作區(qū)域；（4）失活研究；（5）失效催化劑的診斷；（6）催化劑產(chǎn)品質(zhì)量檢驗 36. 在煅燒中發(fā)生哪幾個過程？ 答:（1）失去化學(xué)鍵合的水或二氧化碳；（2）改變孔徑分布；（3）形成活性相；（4）調(diào)整固體表面，使達到所要求的狀態(tài)；（5）穩(wěn)定機械性質(zhì)。 37. 簡述催化劑使用過程中要測定的沉積物

46、。 答:（1）灰秋其它碎屑。（2）從反應(yīng)物料中來的毒物。（3）從反應(yīng)物料來的金屬污染。（4）結(jié)焦。 38. 簡述金屬催化劑的毒物的種類 答：（1）第一類是V族和VI族元素的具有未共享電子對的非金屬化合物，毒性的程度取決于空的價軌或未共享電子對的可利用性。（2）第二類是金屬離子，這些金屬離子具有已占用的d軌，并且d軌上有與金屬催化劑的空軌鍵合的電子。（3）第三類是不飽和化合物，由于它分子中的不飽和鍵能提供電子與金屬催化劑的d軌成鍵，使催化劑中毒。 39. 簡述金屬污染的危害 答: 有機金屬化合物吸附于催化劑表面，接著分解成高度分散的金屬，它封閉了催化劑的表面部位于孔，使其活性下降。更大

47、的危害是這些高度分散的金屬雜質(zhì)自身的催化活性，它的脫氫活性導(dǎo)致結(jié)焦的加快生成，而在再生過程中這些金屬氧化，它們的氧化物起氧化催化劑的作用，導(dǎo)致過分大的燃燒速率，造成催化劑燒結(jié)。40. 簡述解決金屬污染的辦法 答: 一是用化學(xué)或吸附處理，以除去加工用原料中的卟啉，保護催化劑。另一是在加工用原料中添加物，它沉積在催化劑表面，與金屬雜質(zhì)形成合金，從而使后者鈍化。 綜合題： 1. 在用0.5mmol的金屬錳配合物催化8.16g 25%雙氧水氧化4.1g環(huán)己烯的環(huán)氧化反應(yīng)中, 假設(shè)在反應(yīng)3h后, 雙氧水轉(zhuǎn)化了90 %, 可生成 3.675g環(huán)氧環(huán)己烷（C6H10O）、0.49g環(huán)己烯醇（C6H10

48、O）和0.12g環(huán)己烯酮（C6H8O）三種氧化產(chǎn)物。在忽略環(huán)己烯聚合和揮發(fā)損失的情況下，試計算反應(yīng)后殘余的環(huán)己烯量、環(huán)己烯的摩爾轉(zhuǎn)化率、催化劑基于環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化頻率（單位h-1）、環(huán)氧環(huán)己烷的選擇性和雙氧水的有效利用率（設(shè)生成一分子環(huán)氧環(huán)己烷或環(huán)己烯醇均消耗一分子雙氧水；而生成一分子環(huán)己烯酮消耗二分子雙氧水）？ 答：(1) 環(huán)己烯剩余量=環(huán)己烯的加入量-環(huán)己烯的消耗量 = (4.1/ 82 – 3.675 / 98 - 0.49 / 98 - 0.12 / 96) = 0.00625 mol = 6.25 mmol。 (2) 環(huán)己烯的摩爾轉(zhuǎn)化率(%) = (環(huán)己烯加入量-環(huán) 己烯剩余量)

49、 / 環(huán)己烯加入量?100% = [(4.1 / 82 –0.00625) / (4.1/ 82)]?100% = 87.5 %。 (3)轉(zhuǎn)換頻率=環(huán)己烯消耗量(mmol)/(催化劑錳含量(mmol)?反應(yīng)時間(h) = (50-6.25)/(0.5?3)=29.17 h-1。 (4) 環(huán)氧環(huán)己烷的選擇性(%) = 環(huán)氧環(huán)己烷的生成 量(mmol) / 環(huán)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) 雙

50、氧水的有效利用率(%) = 雙氧水有效消耗量/ 雙氧水的實際消耗量?100% = (環(huán)氧環(huán)己烷+ 環(huán)己烯醇+ 2環(huán)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% 2.用Hg-He法測某催化劑重量W = 4g時, 若已知容器容積V = 60.00cm3,, 測定充He和充汞體積分別為V He= 59.5cm3和V Hg= 59cm3。求該催化劑的骨架密度ρ骨架、顆粒密度ρ顆粒、孔容V孔、比孔容V p和孔隙

51、率θ? 解:: (1) 由ρ骨架= W / (V-V He) = 4/(60.00-59.5) = 8 g / cm3 （2）ρ顆粒= W / (V-V Hg) = 4/ (60.00-59.00) = 4 g / cm3 (3) V孔= V He- V Hg = 59.50-59.00 =0.50 cm3 (4) Vp = (V He- V Hg)/ W = (59.5-59.00)/4 =0.125 cm3 / g (5) θ= (V He- V Hg) / (V-V Hg) = (59.50-59. 00)/ (60.00-59.00) = 0.5 3.工業(yè)上生產(chǎn)環(huán)氧乙烷是用

52、空氣氧化乙烯來實現(xiàn)，通常使用的催化劑為Ag / α-Al2O3。請你說明催化劑Ag / α-Al2O3中各組分所起的作用，以及選擇的理由。若此催化反應(yīng)是在固定床上進行，在反應(yīng)乙烯累積進樣量為500 mol后，累計獲得了325 mol 環(huán)氧乙烷，25 mol 二氧化碳，殘余乙烯為60 mol. 請計算此反應(yīng)乙烯的轉(zhuǎn)化率, 環(huán)氧乙烷的選擇性 解: 催化劑中Ag 為催化活性組分，α-Al2O3作載體。由于乙烯空氣氧化制環(huán)氧乙烷反應(yīng)中，存 在中間氧化產(chǎn)物環(huán)氧乙烷進一步氧化生成二氧 化碳的副反應(yīng).，如果選用氧化活性非常高活性 金屬,則易發(fā)生深度氧化副反應(yīng)。因此，在此催 化反應(yīng)中，一般選用氧化活性比較弱的Ag作為 活性組分；此外，選用比表面積很小的α-Al2O3 作載體, 通過降低Ag活性組分在載體上的分散度來進一步降低Ag的氧化活性，從而達到進一步抑制深度氧化副反應(yīng), 提高中間氧化產(chǎn)物環(huán)氧乙烷的選擇性。 乙烯的轉(zhuǎn)化率(%) = (500-60)/500?100% = 88.0 % 環(huán)氧乙烷的選擇性(%) =325/ (500-60) ?100% =73.9 %