催化化学试卷A及答案

1、 2010-2011学年第一学期期末考试试题及答案试题名称：催化化学 试卷类型：A卷（开卷） 使用专业：应用化学 使用年级：08级本科题号一二三四五总分得分得 分评卷人一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案。答案选错或未选者，该题不得分。每小题2分，共16分。）1SO2被氧化成SO3的反应机理为：，其中NO是 。A、总反应的反应物 B、中间产物C、催化剂 D、最终产物2以下的说法中符合Langmuir吸附理论基本假定的是 。A、固体表面是均匀的，各处的吸附能力相同 B、吸附分子层可以是单分子层或多分子层 C、被吸附分子间有作用，互相影响D、吸附热与吸附的位置和覆盖度有关 3工

2、业上用于空气氧化乙烯制环氧乙烷的Ag/a-Al2O3催化剂中Ag和a-Al2O3分别作为 。A、主催化剂和助催化剂 B、主催化剂和载体C、载体和主催化剂 D、助催化剂和主催化剂4炼油工业中原油裂解所用催化剂属于 。A、加氢催化剂 B、氧化催化剂C、酸催化剂 D、碱催化剂5NH3在硅铝胶上的红外吸附光谱可看出表面有二种酸中心其中L酸中心吸附NH3分子的IR带位于 。 A、3120厘米1及1450厘米1 B、3330厘米1及1640厘米1C、3120厘米1及3330厘米1 D、1640厘米1及1450厘米16现选用pKa指示剂加入到催化剂的试样中，设催化剂酸强度函数为H0，可使指示剂颜色从碱型色变

3、为酸型色的是 。 A、 H0 > pKaB、H0 = pKaC、H0 < pKaD、不能确定7催化苯加氢生成环己烷最适合的催化剂是 。A、K2O/g-Al2O3 B、Ni/g-Al2O3C、ZnO/g-Al2O3 D、H-ZSM-5分子筛8均相络合催化的优点有 。(1) 高选择性；(2) 催化剂成本较低；(3) 容易分离；(4)对设备腐蚀性小；(5) 反应机理研究深入；(6) 反应条件温和；(7) 催化剂在高温下很稳定。A、(1)(2)(4)B、(1)(5)(6)C、(5)(6)(7)D、(2)(3)(5)得 分评卷人二、填空题（在下列每题中填写正确答案。答案填错或未填者

4、，该题不得分。每空1分，共24分。）1Freundlich等温式的适用条件之一是吸附热的变化随覆盖程度的增加按 。2在估量一个催化剂的工业价值时，通常认为最重要的三个因素是_、_、_，在这三个因素中按照重要性从大到小排列的顺序是 。3在多相催化反应中有 、 、 三类控制步骤。在催化反应A+BC中，催化剂的粒度与A的转化率关系如下图所示，当催化剂的粒度为d时，该反应是 控制。4现在公认热裂化是 机理，催化裂化是 机理。5N 型半导体的附加能级是 能级，它使半导体的Ef ，电导率 。6有机金属络合物在催化中的反应大致可归纳为 、 和 三种类型。7造成催化剂失活的原因有 、 和 等。8我国城市环境四

5、害是指 、 、 和 。 得 分评卷人三、判断题（判断以下论述的正误，认为正确的就在题目前的括号内划“T”，错误的划“F”。每小题1分，共10分。）（ ）1催化剂能加快化学反应速度，增大反应平衡常数。（ ）2催化剂的性能取决于其化学组成，与其它因素无关。（ ）3氢气和烷烃在金属及其氧化物上的化学吸附总是发生解离吸附。（ ）4酸催化剂的酸强度越大，催化活性越高；酸度越大，催化活性也越高。（ ）5为了平衡过剩的负电荷，沸石分子筛的组成中必须含一定量的阳离子。（ ）6红外光谱法是唯一一个可以区别酸中心类型的方法。（ ）7只有含有孤对电子的离子或分子才能做络合物催化剂的配体。 （ ）8氯氟烃能破坏大气臭

6、氧层，也是导致温室效应的气体之一。（ ）9三效催化剂中的助剂CeO2具有良好的贮氧功能，这是因为Ce元素具有+3和+4两种价态。（ ）10用烃类作还原剂选择催化还原NOx，如果没有O2，烃类几乎不能还原NOx。得 分评卷人四、简答题（回答要点。每小题6分，共24分。）1物理吸附与化学吸附的主要差别有哪些？2根据田部浩三假说判断5%TiO2和95%SiO2以及5%SiO2和95%TiO2两种混合氧化物的表面性质。3请描述巴兰金多位理论。4沉淀法制备催化剂应该如何选择原料？沉淀过程中控制的条件有哪些？得 分评卷人五、综合题（要求写出主要步骤或要点，共2小题，共26分，每小题分标在小题后。） 1从N

7、2在Al2O3上的物理吸附数据，计算Al2O3的比表面积，吸附温度为195，吸附样品1g。实验数据如下：p/p0 V/(cm3·g1)(标准状况) p/p0 V/(cm3·g1)(标准状况)0 0 0.15 1200.01 75 0.30 1400.08 100 0.45 160（12分）2 论述丙烯在钼酸铋催化剂上进行部分氧化的反应机理。（14分）10-11-1学期催化化学A卷参考答案及评分标准一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案。答案选错或未选者，该题不得分。每小题2分，共16分。）1-5CABCB 6-8CBB二、填空题（在下列每题中填写正确答案。

8、答案填错或未填者，该题不得分。每空1分，共24分。）1对数关系下降2选择性，寿命，活性，选择性寿命活性3外扩散,控制，内扩散控制，化学反应控制，内扩散4自由基，正碳离子5施主，升高，增大6配体取代，氧化加成，插入反应（邻位转移）7催化剂中毒，积碳，烧结8噪声，废水，废气，固体废物三、判断题（正确的在题前括弧内划“T”，错误的划“F”。每小题1分，共10分。）1-5FFTFT 6-10TFTTT四、简答题（回答要点。每小题6分，共24分）1（1条1分）2TiO2 占多数的 TiO2-SiO2 中，Ti 配位数 6 ，Si 配位数 4，O 配位数3，SiO4 所有键的剩余电荷：(4/42/3) &

9、#180; 4 = 1/3 ´ 4 = 4/3，正电荷过剩，Si 原子上形成 L 酸中心。（3分）SiO2 占多数的 SiO2-TiO2中，Ti 配位数 6，Si 配位数 4，O配位数2，TiO6 所有键的剩余电荷：(4/62/2) ´ 6 =1/3 ´ 6 =2 负电荷过剩，Ti 原子上形成 B 酸中心。（3分）3(1) 几何对应原则：催化剂晶体的晶格的空间结构与反应物分子将要起反应的那部分结构呈几何对应关系时，反应物分子容易发生强的化学吸附。（3分）（2）能量对应原则，要求反应物分子中起作用的有关原子和化学键应与催化剂活性中心有某种能量上的对应。（3分）4（1

10、）沉淀剂的选择 尽可能使用易分解并含易挥发成分的沉淀剂；（2分）（2）金属盐类多选用酸根在焙烧过程中可分解为气体跑掉的。（2分）沉淀中反应条件包括溶液的浓度，反应温度，搅拌强度，pH值，加料顺序，沉淀时间以及沉淀物的洗涤和干燥方式等。（2分）五、综合题（要求写出主要计算步骤及结果。共2小题，共26分，每题分数标在题后。）1（6分）截距= 0.15×103，斜率=11.43×103 （2分）Vm=1/(斜率+截距)=88.66cm3 （2分） （2分）2符合氧化-还原机理，可表示为：丙烯首先吸附在Mo6+中心上，形成一个化学吸附物种，该吸附物种与Mo6+相关联的晶格氧反应，得到丙烯醛，在原来晶格氧的位置上形成一个空穴，由相邻的Bi3+中心转移一个一个晶格氧到Mo6+中心上，同时在Mo6+中心上产生的电子传递给Bi3+，Bi3+被还原成Bi2+，分子氧可以吸附在Bi2+上，夺取Bi2+电子，转变为晶格氧。这样还原氧化重复进行使反应进行下去。（7分）丙烯在钼酸