2023年催化化學(xué)試卷 B及答案

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2023-2023學(xué)年第一學(xué)期期末考試試題

試題名稱：催化化學(xué)試卷類型：B卷（開卷）

使用專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)使用年級：08級本科

題號得分一二三四五總分

得分評卷人一、單項選擇題（從以下各題四個備選答案中選出一個正確答案。答案選錯或未選者，該題不得分。每題2分，共16分。）

1．催化劑在催化化學(xué)反應(yīng)時能夠。

A、加快正向反應(yīng)速度，降低逆向反應(yīng)速度

B、縮短達(dá)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

2．在多組分催化劑催化2A+B→2C反應(yīng)中，用3種配比不同的催化劑進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)溫度、原料氣組成、反

應(yīng)接觸時間一致時，3種催化劑活性的高低為。

編號催化劑的用量/mL收集產(chǎn)品的時間/min產(chǎn)品中乙醛含量/g1102045

21020423101032

A、3＞2＞1B、3＞1＞2C、1＞2＞3(D)2＞3＞13．BET方程的導(dǎo)出是基于。

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4．以下四個表達(dá)中與多孔催化劑等溫吸附滯后現(xiàn)象的解釋無關(guān)的是。

A、McBain的墨水瓶模型B、Cohan的兩端開口的圓柱型模型C、Kelkin方程D、以上說法與滯后現(xiàn)象的解釋都有關(guān)系5．已知某一催化劑的質(zhì)量、堆體積和汞置換體積，那么可以求出該催化劑的。

A、假密度B、真密度C、視密度D、以上三種說法都正確6．所有金屬催化劑幾乎都是過渡金屬，主要是由于它們。

A、易失去電子B、易得到電子C、易猛烈吸附反應(yīng)物D、有著d電子結(jié)構(gòu)7．以下四個表達(dá)中對金屬氧化物催化劑錯誤的是。

A、尋常為復(fù)合氧化物，組分中至少有一種是過渡金屬氧化物B、各組分之間可能有相互作用

C、尋常是均勻的一個相D、結(jié)構(gòu)十分繁雜

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8．有機(jī)過渡金屬化合物催化劑尋常屬于。

A、酸堿催化劑B、絡(luò)合催化劑C、酶催化劑D、多相酸堿催化劑

得分評卷人二、填空題（在以下每題中填寫正確答案。答案填錯或未填者，該題不得分。每空1分，共24分。）

1．催化活性與吸附熱之間的關(guān)系為曲線關(guān)系。

2．固體催化劑尋常由、、和四部分組成。3．在生產(chǎn)上常用和來表示催化劑的活性，而科研上常用來表示催化劑的活性。

4．催化劑的壽命曲線尋常包括、和三個階段。5．尋常測定表面積的試驗方法有、和。

6．已知某活性硅膠樣品質(zhì)量101.5g，骨架體積為45.1cm3，顆粒體積為82.7cm3，該樣品的比孔容為，孔隙率為。

7．沸石分子篩催化劑的擇形催化作用可以分為、、和四種。8．氣體在固體上的吸附尋常有和兩種。

9．一個國家的可看作這個國家化學(xué)工業(yè)發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志。10．積碳失活的催化劑可以通過再生。

得分評卷人三、判斷題（判斷以下論述的正誤，認(rèn)為正確的就在題目前的括號內(nèi)劃“T〞，錯誤的劃“F〞。每題1分，共10分。）

（）1．催化劑在反應(yīng)前后其組成和數(shù)量都不變，故催化劑使用沒有時間限制。

（）2．按催化反應(yīng)系統(tǒng)物相的均一性進(jìn)行分類，可將催化劑反應(yīng)分為均相催化、非均相催化和酶催化反應(yīng)。（）3．對于同一種起始物的平行反應(yīng)，當(dāng)它們級數(shù)一致時，催化劑的選擇性與孔結(jié)構(gòu)無關(guān)。（）4．通過物理方法檢測到的分子吸附態(tài)就是催化反應(yīng)的活性中間物種。（）5．催化劑吸附氣體能力越強(qiáng)，其催化活性越高。

（）6．對于乙烷氫解反應(yīng)，除了金屬外沒有發(fā)現(xiàn)其它類型的催化劑可以催化這一反應(yīng)。（）7．過度金屬和配體提供的總價電子數(shù)為8的絡(luò)合物最穩(wěn)定。

（）8．利用元素周期表，可以為那些具有相像反應(yīng)機(jī)理的催化過程選擇催化劑的活性組分及助劑。（）9．合成氨工業(yè)中使用的融鐵催化劑是用熔融法制得的。

（）10．三效催化劑是最常用的汽車排氣催化凈化系統(tǒng)，Pt和Pb主要用于還原NOx，Rh主要用于氧化CO

和HC等。

得分評卷人四、簡答題（回復(fù)要點。每題6分，共36分。）

1．載體的作用有哪些？

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2．一般狀況下吸附熱隨表面覆蓋度的增加而減少，請解釋其原因。

3．給你一種固體酸，你將采用那些表征方法來說明它的酸性質(zhì)？

4．(1)用于加氫催化劑的單組分金屬在周期表中相對集中，請寫出6種用于加氫的金屬元素；

(2)指出在金屬催化劑上除了加氫之外的其它三種重要的反應(yīng)類型。

5．分別畫出ZnO和NiO的能級示意圖。

6．催化燃燒為什么能夠抑制NOx生成？

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得分評卷人五、綜合題（要求回復(fù)要點。共1小題，共14分。）

用絡(luò)和物催化劑進(jìn)行甲醇羰基化反應(yīng)的產(chǎn)物是什么？并寫出機(jī)理。

10-11-1學(xué)期《催化化學(xué)》B卷參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)

一、單項選擇題（從以下各題四個備選答案中選出一個正確答案。答案選錯或未選者，該題不得分。每題2分，

共16分。）

1-5．DBBDA6-8．DCB

二、填空題（在以下每題中填寫正確答案。答案填錯或未填者，該題不得分。每空1分，共24分。）

1．火山

2．主催化劑，共催化劑，助催化劑，載體3．時空收率，轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)速率常數(shù)4．成熟期、穩(wěn)定期和衰弱期5．靜態(tài)容量法，重量法，色譜法6．0.371cm3/g，45.47%

7．反應(yīng)物擇形催化，產(chǎn)物的擇形催化，過渡態(tài)限制的擇形催化，分子交通控制的擇形催化8．物理吸附，化學(xué)吸附9．催化裂解能力與技術(shù)10．燒焦

三、判斷題（正確的在題前括弧內(nèi)劃“T〞，錯誤的劃“F〞。每題1分，共10分。）

1-5．FTTFF6-10．TFTTF

四、簡答題（回復(fù)要點。每題6分，共36分）

1．(1)分散作用：是載體最重要的功能，載體可以把活性組分分散為很小的粒子，并保持其穩(wěn)定性；(2)穩(wěn)定化作

用：把活性組分附載于載體上，能防止顆粒變大，提高了分散度；（3）支撐作用:往往需要把活性組分附載于載體后，才能使催化劑獲得一定的形狀和大小以及足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以使在各種反應(yīng)床上應(yīng)用；（4）傳熱作用；（5）稀釋作用；（6）助催化作用。（1條1分）

2．吸附熱一般隨表面覆蓋度的增加而減少,變化的原因，一般認(rèn)為起決定作用的是表面的不均勻性。在吸附開始

進(jìn)行時，首先吸附在吸附中心最活潑的地方，此時吸附活化能最小，放出的吸附熱最大。隨著覆蓋度的增大，最活潑的活性中心逐步被占據(jù)，只能吸附在那些較不活潑的吸附中心上。此時吸附活化能增加，而吸附熱較小。（4分）

另一原因是已吸附分子的排斥作用。（2分）

3．Hammett指示劑法測定酸強(qiáng)度和酸量（2分）；程序升溫脫附法測定酸強(qiáng)度和酸量（2分）；紅外光譜法區(qū)別酸

中心類型也可以測定酸強(qiáng)度和酸量。（2分）

4．Ru，Rh，Pb，Pt，Ni，W，F(xiàn)e，Cr，Cu，Co，Mo，Ag，Au，Ir等（2個1分），氫解，脫氫和氧化。（1個1

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分）5

ZnO的能級示意圖（3分）NiO的能級示意圖（3分）

6．對于催化燃燒，有機(jī)物質(zhì)氧化發(fā)生在固體催化劑表面。同時產(chǎn)生CO2和H2O，它不形成火焰，氧化反應(yīng)溫度

低，大大抑制空氣中的N2氧化為NOx。（3分）

而且催化劑的選擇催化作用，有可能限制含氮化合物的氧化過程，使其主要生成N2。（3分）五、綜合題（要求寫出主要計算步驟及結(jié)果。共1小題，共14分。）

產(chǎn)物是CH3COOHCH3OH+HI?CH3I+H2O