1、 2010-2011學(xué)年第一學(xué)期期末考試試題及答案試題名稱：催化化學(xué) 試卷類型：A卷（開卷） 使用專業(yè)：應(yīng)用化學(xué) 使用年級：08級本科題號一二三四五總分得分得 分評卷人一、單項(xiàng)選擇題（從下列各題四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案。答案選錯(cuò)或未選者，該題不得分。每小題2分，共16分。）1SO2被氧化成SO3的反應(yīng)機(jī)理為：，其中NO是 。A、總反應(yīng)的反應(yīng)物 B、中間產(chǎn)物C、催化劑 D、最終產(chǎn)物2以下的說法中符合Langmuir吸附理論基本假定的是 。A、固體表面是均勻的，各處的吸附能力相同 B、吸附分子層可以是單分子層或多分子層 C、被吸附分子間有作用，互相影響D、吸附熱與吸附的位置和覆蓋度有關(guān) 3工

2、業(yè)上用于空氣氧化乙烯制環(huán)氧乙烷的Ag/a-Al2O3催化劑中Ag和a-Al2O3分別作為 。A、主催化劑和助催化劑 B、主催化劑和載體C、載體和主催化劑 D、助催化劑和主催化劑4煉油工業(yè)中原油裂解所用催化劑屬于 。A、加氫催化劑 B、氧化催化劑C、酸催化劑 D、堿催化劑5NH3在硅鋁膠上的紅外吸附光譜可看出表面有二種酸中心其中L酸中心吸附NH3分子的IR帶位于 。 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現(xiàn)選用pKa指示劑加入到催化劑的試樣中，設(shè)催化劑酸強(qiáng)度函數(shù)為H0，可使指示劑顏色從堿型色變

3、為酸型色的是 。 A、 H0 > pKaB、H0 = pKaC、H0 < pKaD、不能確定7催化苯加氫生成環(huán)己烷最適合的催化劑是 。A、K2O/g-Al2O3 B、Ni/g-Al2O3C、ZnO/g-Al2O3 D、H-ZSM-5分子篩8均相絡(luò)合催化的優(yōu)點(diǎn)有 。(1) 高選擇性；(2) 催化劑成本較低；(3) 容易分離；(4)對設(shè)備腐蝕性小；(5) 反應(yīng)機(jī)理研究深入；(6) 反應(yīng)條件溫和；(7) 催化劑在高溫下很穩(wěn)定。A、(1)(2)(4)B、(1)(5)(6)C、(5)(6)(7)D、(2)(3)(5)得 分評卷人二、填空題（在下列每題中填寫正確答案。答案填錯(cuò)或未填者

4、，該題不得分。每空1分，共24分。）1Freundlich等溫式的適用條件之一是吸附熱的變化隨覆蓋程度的增加按 。2在估量一個(gè)催化劑的工業(yè)價(jià)值時(shí)，通常認(rèn)為最重要的三個(gè)因素是_、_、_，在這三個(gè)因素中按照重要性從大到小排列的順序是 。3在多相催化反應(yīng)中有 、 、 三類控制步驟。在催化反應(yīng)A+BC中，催化劑的粒度與A的轉(zhuǎn)化率關(guān)系如下圖所示，當(dāng)催化劑的粒度為d時(shí)，該反應(yīng)是 控制。4現(xiàn)在公認(rèn)熱裂化是 機(jī)理，催化裂化是 機(jī)理。5N 型半導(dǎo)體的附加能級是 能級，它使半導(dǎo)體的Ef ，電導(dǎo)率 。6有機(jī)金屬絡(luò)合物在催化中的反應(yīng)大致可歸納為 、 和 三種類型。7造成催化劑失活的原因有 、 和 等。8我國城市環(huán)境四

5、害是指 、 、 和 。 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(cuò)誤的劃“F”。每小題1分，共10分。）（ ）1催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速度，增大反應(yīng)平衡常數(shù)。（ ）2催化劑的性能取決于其化學(xué)組成，與其它因素?zé)o關(guān)。（ ）3氫氣和烷烴在金屬及其氧化物上的化學(xué)吸附總是發(fā)生解離吸附。（ ）4酸催化劑的酸強(qiáng)度越大，催化活性越高；酸度越大，催化活性也越高。（ ）5為了平衡過剩的負(fù)電荷，沸石分子篩的組成中必須含一定量的陽離子。（ ）6紅外光譜法是唯一一個(gè)可以區(qū)別酸中心類型的方法。（ ）7只有含有孤對電子的離子或分子才能做絡(luò)合物催化劑的配體。 （ ）8氯氟烴能破壞大氣臭

6、氧層，也是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體之一。（ ）9三效催化劑中的助劑CeO2具有良好的貯氧功能，這是因?yàn)镃e元素具有+3和+4兩種價(jià)態(tài)。（ ）10用烴類作還原劑選擇催化還原NOx，如果沒有O2，烴類幾乎不能還原NOx。得 分評卷人四、簡答題（回答要點(diǎn)。每小題6分，共24分。）1物理吸附與化學(xué)吸附的主要差別有哪些？2根據(jù)田部浩三假說判斷5%TiO2和95%SiO2以及5%SiO2和95%TiO2兩種混合氧化物的表面性質(zhì)。3請描述巴蘭金多位理論。4沉淀法制備催化劑應(yīng)該如何選擇原料？沉淀過程中控制的條件有哪些？得 分評卷人五、綜合題（要求寫出主要步驟或要點(diǎn)，共2小題，共26分，每小題分標(biāo)在小題后。） 1從N

7、2在Al2O3上的物理吸附數(shù)據(jù)，計(jì)算Al2O3的比表面積，吸附溫度為195，吸附樣品1g。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：p/p0 V/(cm3·g1)(標(biāo)準(zhǔn)狀況) p/p0 V/(cm3·g1)(標(biāo)準(zhǔn)狀況)0 0 0.15 1200.01 75 0.30 1400.08 100 0.45 160（12分）2 論述丙烯在鉬酸鉍催化劑上進(jìn)行部分氧化的反應(yīng)機(jī)理。（14分）10-11-1學(xué)期催化化學(xué)A卷參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)一、單項(xiàng)選擇題（從下列各題四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案。答案選錯(cuò)或未選者，該題不得分。每小題2分，共16分。）1-5CABCB 6-8CBB二、填空題（在下列每題中填寫正確答案。

8、答案填錯(cuò)或未填者，該題不得分。每空1分，共24分。）1對數(shù)關(guān)系下降2選擇性，壽命，活性，選擇性壽命活性3外擴(kuò)散,控制，內(nèi)擴(kuò)散控制，化學(xué)反應(yīng)控制，內(nèi)擴(kuò)散4自由基，正碳離子5施主，升高，增大6配體取代，氧化加成，插入反應(yīng)（鄰位轉(zhuǎn)移）7催化劑中毒，積碳，燒結(jié)8噪聲，廢水，廢氣，固體廢物三、判斷題（正確的在題前括弧內(nèi)劃“T”，錯(cuò)誤的劃“F”。每小題1分，共10分。）1-5FFTFT 6-10TFTTT四、簡答題（回答要點(diǎn)。每小題6分，共24分）1（1條1分）2TiO2 占多數(shù)的 TiO2-SiO2 中，Ti 配位數(shù) 6 ，Si 配位數(shù) 4，O 配位數(shù)3，SiO4 所有鍵的剩余電荷：(4/42/3) &

9、#180; 4 = 1/3 ´ 4 = 4/3，正電荷過剩，Si 原子上形成 L 酸中心。（3分）SiO2 占多數(shù)的 SiO2-TiO2中，Ti 配位數(shù) 6，Si 配位數(shù) 4，O配位數(shù)2，TiO6 所有鍵的剩余電荷：(4/62/2) ´ 6 =1/3 ´ 6 =2 負(fù)電荷過剩，Ti 原子上形成 B 酸中心。（3分）3(1) 幾何對應(yīng)原則：催化劑晶體的晶格的空間結(jié)構(gòu)與反應(yīng)物分子將要起反應(yīng)的那部分結(jié)構(gòu)呈幾何對應(yīng)關(guān)系時(shí)，反應(yīng)物分子容易發(fā)生強(qiáng)的化學(xué)吸附。（3分）（2）能量對應(yīng)原則，要求反應(yīng)物分子中起作用的有關(guān)原子和化學(xué)鍵應(yīng)與催化劑活性中心有某種能量上的對應(yīng)。（3分）4（1

10、）沉淀劑的選擇 盡可能使用易分解并含易揮發(fā)成分的沉淀劑；（2分）（2）金屬鹽類多選用酸根在焙燒過程中可分解為氣體跑掉的。（2分）沉淀中反應(yīng)條件包括溶液的濃度，反應(yīng)溫度，攪拌強(qiáng)度，pH值，加料順序，沉淀時(shí)間以及沉淀物的洗滌和干燥方式等。（2分）五、綜合題（要求寫出主要計(jì)算步驟及結(jié)果。共2小題，共26分，每題分?jǐn)?shù)標(biāo)在題后。）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-還原機(jī)理，可表示為：丙烯首先吸附在Mo6+中心上，形成一個(gè)化學(xué)吸附物種，該吸附物種與Mo6+相關(guān)聯(lián)的晶格氧反應(yīng)，得到丙烯醛，在原來晶格氧的位置上形成一個(gè)空穴，由相鄰的Bi3+中心轉(zhuǎn)移一個(gè)一個(gè)晶格氧到Mo6+中心上，同時(shí)在Mo6+中心上產(chǎn)生的電子傳遞給Bi3+，Bi3+被還原成Bi2+，分子氧可以吸附在Bi2+上，奪取Bi2+電子，轉(zhuǎn)變?yōu)榫Ц裱酢＿@樣還原氧化重復(fù)進(jìn)行使反應(yīng)進(jìn)行下去。（7分）丙烯在鉬酸