资雁飞在线考试主观题《催化原理》.doc

中国石油大学（北京）远程教育学院期 末 考 试催化原理学习中心：_ 姓名：_ 学号：_ 关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。 2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。一、题型分基础题（90分）和计算题（10分）（1）基础题分为概念题、问答题和简答题。概念题，8题，每题5分，共40分；问答题，10题，每题2分，共20分；简答题，6题，每题5分，共30分（2）计算题，1题，10分，共10分。二、基础题（90分）1、概念题（给出下面概念和术语的定义，8题，每题5分，共40分） 催化剂的活性：是指催化剂影响反应进程变化的程度。 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。 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。 催化剂：是一种物质。它可加速热力学上可行的化学反应速率，且不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化，反应结束后，自身没有任何消耗。 催化剂的选择性：催化剂的重要性质之一，指在能发生多种反应的反应系统中，同一催化剂促进不同反应的程度的比较 酸强度：是指给出质子的能力（B酸强度）或接受电子对的能力（L酸强度）。 活化吸附：吸附需要较高活化能的化学吸附 催化剂的硫化活化：催化剂硫化是指在生产、运输和储存过程中，为了控制催化剂的活性，其活性金属组分是以氧化态的形式存在的；2、问答题（判断下面题的叙述是否正确，如错误，写出正确的叙述。10题，每题2分，共20分） 半导体氧化物可以作为导电控制材料用。正确 活性组分可改变化学反应的途径。正确 固体表面上一定含有Bronsted酸碱中心和Lewis酸碱中心。错误， 催化剂的作用是改变物质的结构。错误，催化剂的作用是能提高化学反应速率，而本身结构不发生永久性改变的物质。 H2在Pt/Al2O3催化剂表面上存在溢流现象。正确 助催化剂可改变化学反应的途径。错误，助催化剂指本身不具活性或活性很小的物质，但能改变催化剂的部分性质，如化学组成、离子价态、酸碱性、表面结构、晶粒大小等，从而使催化剂的活性、选择性、抗毒性或稳定性得以改善。 面心立方密堆积（fcc）结构的填充分数最大。正确 吸附等温线就是吸附等温式。错误，吸附等温曲线是指在一定温度下溶质分子在两相界面上进行吸附过程达到平衡时它们在两相中浓度之间的关系曲线，是用来反映食品物料中水分活性与水分含量关系的平衡曲线。吸附等温式是在温度固定的条件下，表达吸附量同溶液浓度之间关系的数学式。 ZSM-5分子筛结构中有5元环、10元环和12元环。错误，ZSM-5分子筛结构有5元环、10元环。 p型半导体的Fermi能级高于n型半导体的Fermi能级。正确3、简答题（6题，每题5分，共30分）（1）写出臭氧生成与分解化学反应式？答：答：臭氧是O2受到阳光照射的产物，其反应如下：O2+hv波长在200nm以下2O*O2+O*O3O3在一些自由基（FR）的作用下，可以发生下面反应，再转化成O2，造成O3层破坏。O3+FR*FRO+O2FRO+O*FR*+O2（2）催化剂的宏观物性包括那些内容？答：催化剂的宏观物性，是指催化剂的表面积、孔体积、形状及大小分布的特点，以及与此有关的传递特性及机械强度等。（3）工业上使用的催化剂应具备什么条件？ 答：工业上使用的催化剂,不论是自己研制的、由厂家生产的,还是从市售催化剂中选择的,都必须具备下述条件:反应活性高；、选择性好;构型规则;、机械强度大;、寿命长 （4）发生化学吸附的原因是什么？答：吸附质分子与固体表面原子(或分子)发生电子的转移、交换或共有,形成吸附化学键的吸附。由于固体表面存在不均匀力场,表面上的原子往往还有剩余的成键能力，当气体分子碰撞到固体表面上时便与表面原子间发生电子的交换、转移或共有，形成吸附化学键的吸附作用。（5）写出浸渍法的一般操作步骤？答：沉淀法是将载体放进含有活性物质（或连同助催化剂）的液体（或液体）中浸渍（即浸泡）达到浸渍平衡后，将剩余的液体的除去，在进行干燥。焙烧活化等与沉淀法相近的后处理。（6）助催化剂可分为哪几类？它们各自的定义是什么？答：结构型助催化剂：使催化活性物质粒度变小，表面积增大，防止或延缓因烧结而降低活性等。电子型助催化剂：由于合金化使空d轨道发生变化，通过改变主催化剂电子结构，提高活性和选择性。晶格缺陷助催化剂：使活性物质晶面的原子排列无序化，通过增大晶格缺陷浓度提高活性。三、计算题（10分）（1题， 10分，共10分。）在低温条件下，O2可在Ni催化剂表面上发生吸附，吸附方式为双中心解离吸附，推导O2在Ni催化剂表面上吸附的Langmuir等温式： O2 + 2Ni 2O*Ni 式中：O2为吸附物分子；Ni原子为吸附中心解：设A2表示H2由题意可知，A2为多中心解离吸附。令A为A2物质的覆盖度，1-A为没有被吸附的空表面率，PA为A2物质的吸附速率常数，K脱为A2物质的脱附速率常数，按表面质量作用定律：吸附速率：r吸=k吸1-A2PA脱附速率：r脱=k脱A2吸附达到平衡时：r吸=r脱，即：k吸1-A2PA=k脱A2所以，1-=k吸k脱PA12，即：=KPA1+KPA 式中：K为吸附平衡常数，K=k吸k脱。四、答题要求1. 基础题作答过程中，要求条理清晰，字迹工整，语言简洁明了。2. 计算题的作