山东理工大学《工业催化化学》期末考试复习题参考

1、选择题催化化学复习题1 一般用于填充床的球形催化剂的颗粒直径为（A）A 120 mmB2 10mmC2040mmD814 2关于催化剂描述不正确的是 (C)A催化剂量与化学计量方程式无关B反应速度通常与催化剂量成正比 C加速反应但不参加反应者也是催化剂D参加反应后催化剂会有变化但很微3.-Al2O3 是(A)A酸性载体B两性载体C中性载体D碱性载体(B)A1-5B5-10C10-15D15-20(D)A液多相催化反应B酶催化反应C液固多相催化反应D均相催化反6.正丁烯异构为异丁烯选用的催化剂(C)A过渡金属催化剂B过渡金属氧化物催化剂C酸性催化剂D碱性氧化物催化剂7.工业上用于空气氧化乙烯制环

2、氧乙烷的Ag/-Al2O3 催化剂中Ag 和-Al2O3 分别作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8.合成氨催化剂Fe-K2O-Al2O3 中对各组分作用描述正确的(A )Fe 是结构助催化剂FeK2O Al2O3是结构助催化剂Fe 是电子助催化剂DK2O 是主催化剂，Fe 是电子助催化剂，Al2O3 是结构助催化剂Pt/Al2O3 (A)Pt 起酸催化与载体作用Pt 起酸催化与载体作用Pt 只作为载体而没有催化作用Pt 只起酸催化作用(C )AAl2O3BV2O5CNi/Al2O3-Al2O3 (B)A气液多相催化反应B气固多相催化反应C液固多相催化反应D

3、均相催化反12.MgO载体(D)A酸性载体B两性载体C中性载体D碱性载13下列选项中关于物理吸附的描述正确的是） A物理吸附前后分子结构发生变化B. 物理吸附涉及的是价键力C. 物理吸附热一般较小D. 物理吸附总是吸热的。( D)A改进催化剂的机械强度B改变由于温度变化引起的各种应力的能C改变由于温度相变引起的各种应力的能力 D改变催化剂的活性组分(B)A在不同温度下，可能不同的化学吸附机理占优势 B尽管温度不同，吸附层的活动性相同 CD催化与化学吸附直接相关(D)AAgBNaCMn17下列哪个选项不属于吸附热的测定方法B）A 量热法B 从转化率计算C 测不同温度下的脱附速率D 从不同温度的吸

4、附等温线计算原子轨道通过线性组合成分子轨道时C）A 轨道数目改变B 轨道能级改变C 能级低于原子轨道的称为成键轨道D 能级高于原子轨道的称为成键轨道(B) A化学吸附在比吸附物沸点高得多的温度也可以发生BC化学吸附与吸附活化能有关 D化学吸附可有较大的温度范围变动(C)AZnOBCu2OCAl2O321.(A)A乙烷B乙烯C乙炔D苯下列选项中不属于影响CO不同吸附态因素的是A 金属的类别B 遮盖率C 温度和压力D 浓度(A)A.半导体电导增加，吸附覆盖度可以达到1B.半导体电导减少，吸附覆盖度可以达到1 C.半导体电导增加，化学吸附量只能很有限D 半导体电导减少，化学吸附量只能很有ZnO(A)

5、An 型半导体Bp 型半导体C绝缘体D本征半导体下述方法不是将氧化物分散于大表面积载体的方法（）A 沉淀B 干燥C 离子交换D 浸26.下列不属于化学组成和结构表示的是A 元素组成、结构和含量B 表面的组成C 可能呈现的表面功能基的性质和含量D 物相间相互排列的方式1.515nm的孔现在称为A 微孔B 中间孔C 中大孔D 大28.关于晶体的表面结构说法不正确的(D)AB它的配位数小于体相中原子的配位数 C它的相邻原子没有完全补足D晶体表面质点的排列完全和晶体体相中平等于表面的任何平面中的排列一样N2O 在 n 型的 ZnO 半导体上分解时会使ZnO 半导(B) A导电率上升，化学吸附量低B导电

6、率减少，化学吸附量低C导电率上升，化学吸附量高D导电率减少，化学吸附量根椐吸附与催化的“火ft(C)吸附越强，反应活性越好B吸附越弱，反应活性越好 C中等吸附强度，反应活性最好D中等吸附强度，反应活性最(A)甲烷B乙烯C乙炔D苯关于结焦描述正确的是A 结焦的催化剂要更换或再生B 结焦的量不会高于20%C 结焦后活性组分覆盖在碳上D 结焦增加了可达的表面积下列催化剂制备方法中，只能制备低含量金属负载型催化剂的(C) A沉淀法B机械混合法C离子交换法D浸渍用沉淀法制备窄分布的小颗粒催化剂时，应控制 A成核速率比长大速率快 B成核速率比长大速率慢 C成核速率与长大速率相当 D与成核速率和长大速率无关

7、BET(B)化学吸附的多分子层理论，借用Langmuir 的理想表面吸附模型推导出来的B物理吸附的多分子层理论，借用Langmuir 的理想表面吸附模型推导出来的 C物理吸附的单分子层理论，借用Langmuir 的理想表面吸附模型推导出来的 D物理吸附的多分子层理论，借用Freundlich 在-Al2O3 中加入少量SiO2 ZrO2 A-Al2O3 比表面B-Al2O3 的比表面C-Al2O3 的热稳定性D-Al2O3 (D)-Al2O3BSiO2CSiO2-Al2O338.(D)A加快正向反应速度，降低逆向反应速度; B缩短达到反应平衡所需要的时间，同时提高平衡转化率； C降低反应活化能

8、，改变热力学平衡常数； D降低反应活化能，改变反应历程。在Pt-Re/-Al2O3 (B)Pt 为主催化剂， -Al2O3 作载体；Pt 为助催化剂， -Al2O3 作载体；Pt 和Re -Al2O3 作载体；Pt 和Re -Al2O3 作助催化剂A物理吸附前后分子结构发生变化B物理吸附涉及的是价键力 C物理吸附热一般较小 D物理吸附总是吸热的下列哪种金属不与O2(C)PtBNiCAu41.(B)A两种反应物都必须发生化学吸咐B至少一种反应物发生化学吸C至少一种反应物发生物理吸附D以上都可以(C)氮气B氢气C氧气D二氧化43.在催化剂的煅烧过程中，下列哪种说法不正( B)失去化学键合的水或二氧

9、化碳B不改变孔径分C形成活性相D稳定机械性质(B)B半导体电导下降，化学吸附量很有限C半导体电导下降，化学吸附量很大D半导体电导增加，化学吸附量很大对于润湿固体的液体来说，在发生毛细管凝聚现象时 A毛细管孔径越大，发生凝聚所需的蒸汽压越低B毛细管孔径越小，发生凝聚所需的蒸汽压越高C毛细管孔径越小，发生凝聚所需的蒸汽压越低D发生凝聚所需的蒸汽压与毛细管孔径关系不大A活性组分的流失催化剂晶相结构受到大的破坏C催化剂颗粒破裂 DA水蒸汽是可逆中毒，硫化氢是不可逆中毒 B水蒸汽是不可逆中毒，硫化氢是可逆中毒 C两者皆为可逆中毒D两者皆为不可逆中毒关于流动床中催化剂颗粒描述错误的是A 颗粒通常在20m3

10、00mB 若颗粒过细，催化剂粉带出旋风分离器C 颗粒过细，流化性不好D 颗粒过粗，单位质量催化剂的效率低。NiO(D)绝缘体B本征半导体Cn 型半导体Dp 型半导体(A)炔烃B直链烷烃C烯烃D环烷51.在沉淀法制备Al2O3 时，如果焙烧温度达到1200 oC，将得(C)A-Al2O3B-Al2O3C -Al2O3D-Al2O3助催化剂A 本身对某一反应有很好的活性B 加入的量一般小于催化剂总量的C 对载体没有帮助D 对催化活性组分无影响下列不属于均相催化反应特点的是A 反应物与催化剂是分子分子间接触。B C D 均相配位催化反应机理涉及的是容易鉴别的物种。(D)AMgOBNiOCFe2O3D

11、55.(A)A长大速率比成核速率快B长大速率比成核速率慢 C长大速率与成核速率相当D与成核速率和长大速率无用浸渍法制备NiO/-Al2O3 催化剂时，当焙烧温度为 500-600oC，会发A-Al2O3 的晶相转变B-Al2O3 孔结构破坏CNiO 与-Al2O3 固态反应生成NiAl2O4 DNiO 的挥发损失A液面向上凸时，其平衡蒸汽压大于它的饱和蒸汽压 B液面向上凸时，其平衡蒸汽压小于它的饱和蒸汽压 C液面向下凹时，其平衡蒸汽压大于它的饱和蒸汽压 D其平衡蒸汽压大小与液面的凹凸无关关于晶体的表面结构说法不正确的是A 晶体表面的原子处于与体相中的原子不同的状态。它的相邻原子没有完全补足它的

12、配位数小于体相中原子的配位数D 晶体表面质点的排列完全和晶体体相中平等于表面的任何平面中的排列一样。下列哪种制备方法是控制均匀沉淀的有效方法 A在金属盐溶液中加NaOH 作沉淀剂B在金属盐溶液中加尿素作沉淀剂并加热C在金属盐溶液中加Na2CO3 作沉淀剂D在金属盐溶液中加醋酸作沉淀剂(C) AB样品孔半径越小，所需汞压越小C样品孔半径越大，所需汞压越小D样品孔半径与所需汞压无关在用 BET 方法测定固体比表面积时，为了提高测定准确度，要求测定时吸附质N2 力P 与其饱和蒸气压P0(C)A0.500.80B0.300.50C0.050.30D0.010.10关于化学吸附描述不正确的是A 化学吸附

13、发生在比吸附物沸点高得多的温度B 化学吸附的吸附量总是随着温度的升高而单调地减少C 化学吸附与吸附活化能有关D 化学吸附可有较大的温度范围变动(D)AMgOBNiOCFe2O3D64.(A)A长大速率比成核速率快B长大速率比成核速率慢 C长大速率与成核速率相当D与成核速率和长大速率无用浸渍法制备NiO/-Al2O3 催化剂时，当焙烧温度为 500-600oC，会发A-Al2O3 的晶相转变B-Al2O3 孔结构破坏CNiO 与-Al2O3 固态反应生成NiAl2O4 DNiO 的挥发损失A液面向上凸时，其平衡蒸汽压大于它的饱和蒸汽压 B液面向上凸时，其平衡蒸汽压小于它的饱和蒸汽压 C液面向下凹

14、时，其平衡蒸汽压大于它的饱和蒸汽压 D其平衡蒸汽压大小与液面的凹凸无关在物理吸附法测孔结构时，下列所给出相对压力P/P0（P 与其饱和蒸气压P0 之比）值中，哪一个会在固体中孔内发生毛细管凝聚现象(D)A0.10B0.20C0.30D0.50(B) A结污是指物理的封闭 BC结污是指反应器中的各种碎屑在催化剂颗粒上的沉积D结污遮盖了催化剂表面，封锁了活泼表面69,A用于催化重整反应的Pt-Re/-Al2O3 催化剂B用于催化酯化反应的固体酸催化剂CD用于催化加氢反应的骨架镍催化剂(D)A催化剂微晶长大B催化剂孔径分布发生变化C催化剂活性位减少D以上变化都有可能发71.下列催化剂中哪一个对毒物最

15、敏(A)A用还原法制得的金属催化剂B金属氧化物催化C金属硫化物催化剂D分子筛催化剂关于金属化学吸附活性描述不正确的是A 化学吸附热包括金属的升华热化学吸附热包括电负性校正随着金属在周期表中的位置从左到右，化学吸附热逐渐减少D 化学吸附热与金属原子气相反应热不一致。下列哪一个因素与毒物分子在催化剂表面上的覆盖程度即覆盖因子关系不大 A毒物分子的性质B毒物分子的结构 C毒物分子在空间运动占有的有效体积 D毒物分子的物理吸附能力关于能带描述不正确的是A 满带指能带已经充满电子B 禁带是指电子不能存在的区域C 能带的电子充填情况等同于原子能级D 能带中能级的密度随能量增加而增加在沉淀法制备Al2O3

16、450oC (B)A-Al2O3B-Al2O3C -Al2O376.(D)A液体与固体接触角小于 90o，在固体孔内形成的液面是向上凸的B液体与固体接触角小于 90o，在固体孔内形成的液面是向下凹的C液体与固体接触角大于 90o，在固体孔内形成的液面是向下凹的D液体与固体接触角大于 90o，在固体孔内形成的液面是向上凸的填空题寿命 与价格。在多组分固体催化剂中各种组分起作不同的作用大体分为三类它们是 活性组分载体和助催化剂 。按照催化应体系物相的均一性分类，包括 均相催化 ， 多相催化 和 酶催化。动性。化学吸附是指分子或原子化学吸附时的化学状态、电子结构，几何构型。金属元素的单质结构形式有立

17、方面心， 立方体心， 六方堆积 。表征催化剂可提供三种不同的但又互相联系的信息，即化学组成和结构，纹理组织及械性质， 催化活性。按照与催化剂在装置中的性能相关的性质，可将它粗分为 本体的， 颗 粒的表面的 的性质。催化剂表面的形态是指它的 几何形态， 地貌。测量暴露百分的方法：化学吸附等温线法， 反应滴定， 毒物滴定。根据活性测试的目的，可将实验测定的活性分为两类动力学的 ， 实用的 。实验室反应器按操作方法可分为两大类，一类是 间歇式，一类是 连续式。催化剂的寿命曲线一般可分三个部分： 成熟期， 稳定期 ，衰老期 。n 型氧化物的电导由导带中的 电子数决定；而 p 型氧化物的电导则由价中的

18、正穴数 所决定。附按活化能大小又可分为 活化吸附和 非活化吸附。物理吸附可以达到 多层 吸附；而化学吸附只能为 单层 吸附。金属表面的吸附部位的主要区别在于其最邻近的 配位数 和二维的 对称性 。金属盐的沉淀过程分三阶段进行，即过饱和 、成核和长大。21粉状或 粒状物料经加热到一定定范围而固结的过程称为烧结。22.相转变和相分离的结果引起催化剂失活主要表现在： 活性 和 选择性 改变，以及 催化剂强度 下降。23 催化剂经过一定处理又恢复了活性，这一过程称为催化剂的 再生 。24 不饱和烃的不离解吸附的吸附状态分为型，-型。25 CO 的几种吸附状态： 一位 、 二位、 孪 生和离解吸附状态。

19、d 带中较密的能级间允许电子保持不成对，饱和磁矩在数值上等于d 能带中的配对电子数。反应前后，键能和由大变小则 吸热 ，由小变大则 放热 。根据吸附质与吸附剂之间的电子云分配不同，吸附键可分为共价键， 离子键 和极性键。离解化学吸附时，视吸附物单键断开的形式可分为均裂，非均裂。活性组分按基导电性可分为：金属 ， 半导体 ， 绝缘体 。催化研究中用得较多的两种连续式反应器： 连续流动搅拌釜式反应器， 活 式流动反应器。影响不同晶面暴露的比例的因素有二：一是动力学，另一是热力学分散度也称 暴露百分 ，它显然和微晶的大小 直接相关。化学吸附是 有 选择性的。影响吸附质与吸附剂之间化学作用力主要因素有

20、 电子因素 和 几何因素 。在半导体氧化物上进行的化学吸附中造成载流子数目减少的吸附为消耗性 化学吸附使半导体的电导 下降；造成载流子数目增加的吸附为累积 化学吸附，使半导体的电导 增 加 。在催化剂制备中将氧化物分散于大表面积载体的方法有 沉淀吸附离子交换 浸渍。原子轨道组合成分子轨道的三个条件 能级高低相近轨道最大重迭对称性匹配 。溶胶的表面能大，它有通过粒子长大和凝聚使表面能减少的趋势。有三种类型的结物：水凝胶 、絮凝体和 块状沉淀物。催化剂失活的化学原因主要有 结焦、金属污染 和 毒物吸附 是非题（非）的增加倍数大于k正（非）逆。加速反应但不参加反应者非催化剂（是）（是）物理吸附部是放

21、热的，化学吸附总是吸热的（非）载体使催化剂增大了活泼表面，降低了它对毒物的敏感性（是）物理吸附热通常比化学吸附热大（非）化学吸附具有选择性（是）反应前后，键能和由大变小则吸热，由小变大则放热（是）氧总是以负离子的形式化学吸附（是）化学吸附是单层吸附（是）（是）载体的最重要功能是分散活性组分，使活性组分保持大的表面积（是）碱金属是常用的电子受主型助催化剂（非）（是）（非）若晶体是在它结晶速度很快的条件下长大，则最终状态受动力学控制（非）从热力学的观点看，只有在绝对零度才存在理想晶体（是）电动电势决定胶凝过程的速率（是）催化剂煅烧时会使平均孔径增大（是）均相催化中，质量传递过程在动力学上占重要地位

22、（非）BET 方程是基于多分子层吸附理论模型（是）离子交换法比沉淀法可制得更高含量的金属负载型催化剂（非）吸附等温线是在恒定温度下饱和吸附量与被吸附气体压力的关系曲线（非）1.520nm（是）在沉淀法制备催化剂时以尿素代替常用的碱是为了得到颗粒大小宽分布的催化剂（非）合成氨反应中，硫化氢对铁催化剂的中毒是可逆中毒（非）以有机物为原料以固体为催化剂的多相催化反应过程几乎都可能发生结焦（是）氧化物催化剂比金属催化剂对毒物要敏感（非）名词解释或简答题催化剂作用答: “应的最终热力学平衡位置。活性位（active site）答：在催化剂中真正起催化作用的那部分原子或原子集团。如质子、配位络合物、表面原

23、子簇等。一般用“*”表示。转换频率（Turnover 答：单位时间内单位活性位上转化反应分子(底物)的数目选择性（Selectivity）答：Selectivity (%) = （转化为目的产物所消耗的某反应物量/某反应转化的总量）100均相催化（homogeneous答: 所有反应物和催化剂分子分散在一个相中，如均相酸碱催化、均相络合催化。多相催化（heterogeneous答: 催化剂与反应物处于不同的相，催化剂和反应物有相界面将其隔开。如气-液、液-液、液-固、气-固、气-液-固。酶催化（enzyme catalysis）答: 兼有均相催化和多相催化的一些特性。酶是胶体大小的蛋白质分子，

24、它小到足以与所有反应物一起分散在一个相中，但又大到足以论及它表面上的许多活性部位。选择中毒答: 这种现象称为选择中毒。载体作用答：载体有多种功能，如高表面积、多孔性、稳定性、双功能活性和活性组分的调变以及改进催化剂的机械强度等。最重要的功能是分散活性组分,作为活性组分的基底，使活性组分 保持高的表面积。常用的载体材料主要为高熔点氧化物、粘土和活性炭等。多位催化理论（分布和间距活性组分的主要有：金属、半导体氧化物和硫化物、绝缘体氧化物和硫化物等。催化裂化答：催化裂化是指石油的高沸点馏份（重质油）在催化剂存在下裂化为汽油、柴油和裂化气的过程。催化重整汽油并副产液化石油气和氢气的过程，这过程包括异构

25、化、环化脱氢等反应。加氢处理和 O 的原料的脱硫和脱氢以利进一步加工。非定位吸附烧结答：粉状或粒状物料经加热至一定温度范围而固结的过程称为烧结。简述多相催化反应过程包括的五个过程（1）反应物向催化剂表面扩散（）反应物在催化剂表面上吸附（3）在表面上迁移、化学重排和反应（）产物由催化剂表面上脱附5）向催化剂周围的介质扩散。在估量一个催化剂的工业价值时，哪三个因素最重要？考虑的顺序是什么？答：它们分别是活性activit、选择性selectivit）和寿命lifetim一位是选择性，第二位寿命，最后才是活性。简述活性组分在载体上的分布情况（1）一定大小的活性组分的晶粒按不同均匀程度分散在载体上（）

26、（3）活性组分以近于原子态呈簇状或筏状分散在载体上。简述化学吸附的单层与物理吸附的单层的不同之处简述晶体结构的缺陷，并说明它们产生的原因简述边界层理论的成功之处。答: （1）它提出了在氧化物上的化学吸附在许多情况下涉及到氧化物的缺陷，所以伴随着化学吸附，氧化物的半导性将按可以预言的方向变化它说明消耗性化学吸附的吸附量 是限的，而累积性化学吸附实际上能进行到形成一个单层（3）以预期，p 弄氧化物和n .如何确定半导体氧化物为n型或p 型？p 型氧化物的电导则由价带中的正穴数决定。基于这个原理，可以用下述方法确定非计量氧化物是n p 型。将氧化物置于一定则此氧化物为p 型，相反则为n 型。, .答

27、: 为了说明吸附热随遮盖率增加而下降的现象，提出了三种解释，分别是（1）匀2）吸附种之间的相互作用（3）使用固体中不同的电子能级。答: （1）双方共享电子，组成共价键。（2）双方电负性差别较大，组成离子键。（3）双方电负性略有差别，形成极性键。什么是定位吸附？能，则吸附质分子不能逸出“势能阱简述为了说明吸附热随遮盖率而下降的原因曾经提出了三种解释（1）2）吸附种之间的相互作用3）使用固体中不同的电子能级。简述干燥速度对活性组分在载体颗粒中分布的影响工业固体催化剂在使用前和使用中会受到的机械应力，它们大致有哪几种？（）运输过程中的磨损，催化剂颗粒与容器壁接触磨擦所致2）催化剂装入反应器时由于在活

28、化和再生过程中发生相变 而致的催化剂内应力（4）（5）擦。制备Pt/-Al2O3 Pt 备原理？答：采用竞争吸附的方法来制备，因为氯铂酸吸附很快，其扩散进载体孔内是速率控制步骤，铂深入颗粒内部，从而达到制备目的催化剂。请简述Raney镍催化剂的制备方法其过程Ni 与Al 制成Ni-Al 合金并磨碎，再用碱液NaOH）浸出其中的 Al，接着用蒸馏水洗去碱液，最后得到的 Raney 用。脉冲反应器适用的研究范围有哪些？1（2）毒物滴定（3）用同位素示踪原子进行的机理性研究（4）长的催化剂床，可以利用“色谱柱反应器”的色谱分离作用（5）暂态应答。延长催化剂寿命的方法主要有哪些？（1）解决催化剂组分的

29、挥发、烧结等问题（）（4）段催化剂床负荷均匀，使温峰低（5）燃料纯化。简述实用活性测试的目的（）筛选催化剂，评价其优劣（）制备参数的优化（）（4）5）失效催化剂的诊断（6）催化剂产品质量检验在煅烧中发生哪几个过程？（）失去化学键合的水或二氧化碳（）改变孔径分布（）形成活性相（）体表面，使达到所要求的状态（5）稳定机械性质。简述催化剂使用过程中要测定的沉积物。答:（1）灰秋其它碎屑。 （2）从反应物料中来的毒物。 （3）从反应物料来的金属污染。（4）结焦。简述金属催化剂的毒物的种类（1）第一类是V族和VI于空的价轨或未共享电子对的可利用性d 轨，并且d 轨上有与金属催化剂的空轨键合的电子d 轨成

30、键，使催化剂中毒。简述金属污染的危害答: 的作用，导致过分大的燃烧速率，造成催化剂烧结。简述解决金属污染的办法答: 一是用化学或吸附处理，以除去加工用原料中的卟啉，保护催化剂。另一是在加工用原料中添加物，它沉积在催化剂表面，与金属杂质形成合金，从而使后者钝化。综合题：在用0.5mmol的金属锰配合物催化8.16g 双氧水氧化4.1g , 假设在反应3h 后,双氧水转化了90 %,可生成3.675g环氧环己烷CH1O、0.49g 环己烯醇（C6H10O）和 0.12g 环己烯酮 h-、环氧环己烷的选择性和双氧水的有效利用率（设生成一分子环氧环己烷或环己烯醇均消耗一分子双氧水；而生成一分子环己烯酮消耗二分子双氧水）？答：(1)=环己烯的消耗量= (4.1/ 82 3.675 / 98 - 0.49 / 98 - 0.12 / 96) = 0.00625 mol = 6.25 mmol 。(2) 环己烯的摩尔转化率(%) = (环己烯加入量-环己烯剩余量)