催化原理-期末复习题

中国石油大学（北京）远程教育学院催化原理期末复习题一、给出下面概念和术语的定义1、催化剂的活性；2、Bronsted酸、Bronsted碱；3、清洁能源；4、原子经济；5、金属分散度；6、载体；7、结构不敏感反应；8、化学吸附；9、清洁化工技术；10、后过渡金属聚合催化剂；11、晶面；12、择形催化；13、催化剂的骨架密度；14、催化剂的比孔容；15、努森(Knudsen)扩散；16、晶胞；17、催化剂的化学稳定性；18、催化剂；19、催化剂的稳定性；20、吸附等温式（吸附平衡式、等温吸附方程）；二、单项与多项选择题1、下列多相催化反应步骤中（）是化学步骤。A．吸附氢解反应增强；B．脱附；C．内扩散；D．表面反应2、下面（）化合物为Lewis酸碱化合物。A．MgO；B．NaOH；C．NH3；D．KOH3、（）不是多相催化反应步骤中的物理步骤。A．反应物内扩散；B．产物外扩散；C．反应物吸附；D．产物内扩散4、下面（）物质含有固体酸中心。A．分子筛；B．高岭土；C．烧碱；D．阴离子交换树脂5、分子筛的空间结构基本单位有（）。A．八面体；B．四面体；C．六面体；D．环6、催化剂的要素是（）。A．物质；B．没有消耗；C．能量；D．自由能小于零的反应7、下面（）物质不含固体酸中心。A．阳离子交换树脂；B．活性白土；C．硅酸铝；D．（NH4)2CO38、金属、载体间的强相互作用可导致（）。A．H2吸附下降；B．氧化反应速率下降；C．CO吸附下降；D．加氢反应速率下降9、下面（）可作为活性的表示方法。A．转化率；B．选择性；C．反应温度；D．时空产率10、晶体中存在下列（）因素将导致晶体不是理想晶体。A．点缺陷；B．缝隙原子；C．面缺陷；D．线缺陷11、下列物质有可能作为催化剂的是（）A．高岭土；B．岩石；C．木炭；D．不锈钢12、下列多相催化反应步骤中（）是物理步骤。A．吸附；B．脱附；C．内扩散；D．表面反应13、（）是Langmuir吸附模型的条件。A．单层，定位；B．表面理想；C．吸附质间无作用；D．达到平衡14、催化剂的作用是（）。A．改变反应温度；B．改变反应压力；C．改变物质的组成；D．改变反应的途径15、金属原子产生化学吸附的必要条件是（）。A．有未配对的d电子；B．表面理想；C．有未占用的d空轨道；D．有未配对的s电子16、下面（）化合物为Bronsted酸碱化合物。A．HF；B．NaOH；C．NH3；D．MgO17、影响固体酸催化剂催化性能的酸性质因素有（）。A．温度；B．酸类型；C．压力；D．酸量18、Miller指数的标记是（）。A．{abc}；B．[abc]；C．{a,b,c}；D．(abc)19、丝光沸石型分子筛结构中含有（）。A．5元环；B．10元环；C．4元环；D．8元环20、半导体氧化物的最大特点是它的阳离子价态（）。A．不可变；B．可变；C．结构可变；D．结构不可变21、半导体氧化物催化剂中有关的电子性能的术语是（）。A．d带空穴；B．Fermi能级；C．施主能级；D．受主能级22、下面（）是配合催化的关键反应步骤。A．氧化加成；B．烷基转移；C．穿插反应；D．β氢转移23、下面（）物质含有固体酸中心。A．MgO；B．高岭土；C．阴离子交换树脂；D．K2CO324、下面（）是化石能源。A．液化气；B．原子能；C．石油；D．沼气25、燃料电池的类型有（）。A．碱性燃料电池（AFC）；B．磷酸燃料电池（PAFC）；C．熔融碳酸盐燃料电池；D．固体氧化物燃料电池26、酶的种类有（）。A．氧化还原酶；B．转移酶；C．水解酶；D．裂解酶27、对反应的影响，（）因素不是由于固体酸催化剂产生的。A．酸量；B．固体表面结构；C．酸强度；D．内扩散28、固体催化剂的制备方法主要有（）。A．沉淀法；B．浸渍法；C．机械混合法；D．离子交换法29、分子筛催化剂择形催化有（）种类型。A．3；B．5；C．2；D．430、催化剂浸渍制备法中活性组分分布的类型有（）。A．蛋白型；B．蛋黄型；C．蛋壳型；D．均匀型31、催化剂的密度有（）。A．真密度；B．堆密度；C．骨架密度；D．颗粒密度32、介孔（或称中孔）分子筛的孔径为（）。A．1～50nm；B．2～50nm；C．0～50nm；D．2～100nm33、点阵中的点是（）。A．分立的；B．周期相同的；C．连续的；D．有限的34、大气污染物产生或排放的源头有动态源和静态源两类，下面（）是动态源。A．发电厂烟气；B．水泥厂烟气；C．机动车尾气；D．工业锅炉烟气35、洁净的固体表面上存在下面的（）结构。A．空位；B．台阶；C．梯步；D．平面36、下列（）是内扩散。A．容积扩散；B．构型扩散；C．气相扩散；D．努森(Knudsen)扩散37、下面（）不是化学工业过程中的4R原则。A．Reduction(减少)；B．Reuse(再用)；C．Recycling(再循环)；D．Retreatment(再处理）38、下面（）氧化物是半导体氧化物。A．SiO2；B．MnO2；C．MgO；D．ZrO239、碱土金属氧化物表面上具有（）碱位。A．具有得到电子能力的；B．可提供碱性的；C．可获得碱性的；D．具有给予电子能力的40、催化剂沉淀制备法的单元操作有（）。A．过滤；B．浸渍；C．沉淀；D．干燥三、判断题1、电是一种催化剂。（A．对；B．错）2、天然气分为压缩天然气（CNG）、液化天然气（LNG）和管输天然气。（A．对；B．错）3、催化剂的作用是改变化学反应的途径。（A．对；B．错）4、过渡金属硫化物对二苯基噻吩脱硫的比反应速率与金属硫化物生成焓成“单向变化”关系。（A．对；B．错）5、活性组分可改变化学反应的途径。（A．对；B．错）6、对烷基异构反应，固体酸催化剂酸强度越强越好。（A．对；B．错）7、助催化剂可改变化学反应的活化能。（A．对；B．错）8、固体表面酸碱性质包括酸碱中心的类型、酸碱强度和酸碱含量。（A．对；B．错）9、半导体氧化物的能带由空带、满带和禁带组成。（A．对；B．错）10、助催化剂可改变活性组分的电子结构。（A．对；B．错）11、d特性百分数反映了金属晶体中金属键所含d轨道的量。（A．对；B．错）12、载体可分散活性组分。（A．对；B．错）13、固体表面上一定含有Bronsted酸碱中心和Lewis酸碱中心。（A．对；B．错）14、分子筛催化剂最重要的催化特性是它的择形催化。（A．对；B．错）15、载体可改变化学反应的途径。（A．对；B．错）16、分子筛的酸性结构是相同的。（A．对；B．错）17、载体可作为活性组分之一。（A．对；B．错）18、丝光沸石和ZSM-5分子筛结构中没有笼形结构。（A．对；B．错）19、固体表面上B酸中心和L酸中心可通过红外光谱分析加以区别。（A．对；B．错）20、工业催化剂应该是环境友好的。（A．对；B．错）21、分子筛单晶是一种具有孔道结构的晶体。（A．对；B．错）22、均相催化剂与反应物或产物处于同一相态中。（A．对；B．错）23、离子交换树脂催化剂一般使用温度低于200℃。（A．对；B．错）24、催化反应中的吸附总是化学吸附。（A．对；B．错）25、杂多酸固体是一种由多种元素组成的杂多化合物。（A．对；B．错）26、物理吸附总是放热的。（A．对；B．错）27、按照Peri酸碱模型，Al2O3表面上存在5种酸性强度不同的羟基。（A．对；B．错）28、吸附等温式描述的是温度一定下平衡吸附量与压力的关系方程。（A．对；B．错）29、NH3程序升温脱附法可测定固体酸强度和酸量。（A．对；B．错）30、半导体氧化物可以作为导电控制材料用。（A．对；B．错）四、简答题1、何为竞争吸附制备方法？举例说明竞争吸附在制备催化剂时的作用。2、就化工工艺过程来说，催化剂的应用有哪些方面？3、p-型半导体的能带结构是怎样的？4、在化工领域，20世纪50年代最重要的发明是什么？5、催化剂的宏观物性包括那些内容？6、何谓催化科学？它解决的基本科学问题是什么？7、在Langmuir吸附模型中有哪些模型条件。8、何谓稳定性？有哪些类型？9、分子筛结构构型分成哪几个方面，以及哪几个结构层次？10、如何制得阳离子交换树脂或阴离子交换树脂，并举例说明。11、工业上使用的催化剂应具备什么条件？12、金属氧化物催化剂中各氧化物的作用是什么？13、何谓配合催化？其主要特征是什么？14、汽车尾气净化三效催化剂的主要构成是什么？15、与传统的化工催化相比，酶催化具有哪些特点？16、写出臭氧生成与分解化学反应式？17、光催化的原理是什么？18、请简述A型分子筛的空间结构。19、燃料电池的工作原理是什么？20、在H2-O2燃料电池中，在正、负极上发生什么反应？21、均相催化与多相催化相比，有何优点？22、茂金属催化剂有几种结构，分别是什么？23、与Ziegler-Natta型催化剂相比，茂金属催化剂有何特点？24、固体超强酸催化剂失活的原因有哪些方面？25、按照酶的系统分类法，酶分成几大类，分别是什么？26、工业上使用的固体催化剂有几种的制备方法。分别是什么？27、多相催化反应过程中，从反应物到产物一般经历哪些步骤？28、在沉淀法制备催化剂的过程中，溶质浓度是如何影响沉淀形成的？29、分子筛的酸性是如何形成的？30、叙述在用浸渍法制备催化剂时，活性组分在载体断面上的不同分布。五、计算题1、用Hg－He法测得3g某催化剂的骨架体积为1.5mL，颗粒体积为3.0mL，求此催化剂的比孔容和孔隙率。2、H2在Pt催化剂表面上的吸附为解离吸附，推导H2在Pt催化剂表面上吸附的Langmuir等温式：H2+2Pt→2H*Pt式中：H2为吸附物分子；Pt原子为吸附中心3、设定金属原子的直径为a，计算面心立方密堆积（fcc）结构的原子填充分数。4、CO2（二氧化碳）在Ni催化剂表面上的吸附为单中心缔合吸附，推导CO2在Ni催化剂表面上吸附的Langmuir等温式：CO2+Ni→CO2*Ni式中：CO2为吸附物分子；Ni原子为吸附中心5、设定金属原子的直径为a，计算体心立方密堆积（bcc）结构的原子填充分数。6、推导下列吸附的Langmuir等温式：A2+B+3S→2A*S+B*S式中：A2，B分别为吸附物分子；S表示吸附中中国石油大学（北京）远程教育学院催化原理期末复习题答案一、给出下面概念和术语的定义1、催化剂的活性：是指催化剂影响反应进程变化的程度。2、Bronsted酸、Bronsted碱：能给出H+的物质为Bronsted酸，简称B酸；能接受H+的物质为Bronsted碱，简称B碱。3、清洁能源：所谓清洁能源是指不污染环境的能源，也是指可再生的能源，包括太阳能、风能、生物质能、地热能以及潮汐能等。清洁能源从广义和现实可行的角度来说，低污染的天然气、利用洁净技术处理过的洁净煤都属于此类。4、原子经济：所谓“原子经济”，就是反应分子中的原子进入最终目的产品中的程度。5、金属分散度：金属在载体上微细的程度用分散度D表示，其定义为：）（总的金属原子数表面的金属原子数催化剂gnnDts6、载体：载体是催化活性组分的分散剂、黏合物或支撑体，是负载活性组分的骨架。7、结构不敏感反应：结构非敏感反应是涉及H-H、C-H或O-H的断裂或生成的反应，它们对结构的变化、合金化的变化或金属性质的变化敏感性不大，称这种反应为结构非敏感反应。8、化学吸附：是借助于化学键力，遵从化学热力学和化学动力学的传统定律，具有选择性，吸附热大(40～800kJ/mol)，一般是不可逆的，尤其是饱和烃分子的解离吸附。化学吸附为单分子层吸附，具有饱和性。9、清洁化工技术：即不会造成环境污染的新型化工技术。对包括生产原料、产品设计、工艺技术、反应过程及设备、能源消耗等各个环节，实行全流程污染控制，生产出对环境无毒无害的新型产品，实现反应过程中废弃物的“零排放”。10、后过渡金属聚合催化剂：后过渡金属是指Ni、Pd、Fe、Co等构成配合物的聚合催化剂。这类催化剂同样具有单位活性中心。11、晶面：是三维晶体在各个取向上的截面。12