工业催化试题一

工业催化试题（一）
一、名词解释（每小题4分，共20分）
1、负载型催化剂：
2、催化剂的再生：
3、择型催化选择性：
4、p型半导体：
5、沉淀物的老化：
二、填空题（每空1分，共30分）
1、根据催化作用以及催化剂定义和特征分析，有三种重要的催化指标，，。

2、催化剂由，，组成。

3、催化剂活性的定量表达式是。

4、工业催化剂的稳定性包括, ,
三个方面。

5、化学吸附分两部分，即和。

6、固体碱是能够质子或电子对的固体。

7、研究金属化学键的理论方法有三种，分别是，
，。

8、酶的功能主要是由酶的和构成。

9、凡能降低或丧失酶活力的物质，称为。

10、工业上使用的固体催化剂的制备方法有，
，，，。

11、浸渍法是将载体浸泡在含有活性组分的可溶性化合物溶液中，接触一定的时间后除去过剩的溶液，再经干燥、和，即可制得催化剂。

12、催化剂活性变化的三个阶段是，，。

三、简答题（共20分）
1、什么是分子交通控制的择型催化？（6分）
2、什么是过量溶液浸渍法？有何特点？（7分）
3、什么是金属的“d带空穴”，它与金属的化学吸附性和催化活性有何关系？（7分）
四、简述题（共30分）
1、简述催化作用的四个基本特征。

（15分）
2、沉淀法制备催化剂中，晶核生成速率和晶核长大速率的相对大小对生成沉淀物的类型有何影响？（15分）。

专科《工业催化》试及卷答案一、（共50题,共100分）1.关于催化剂描述不正确的是()（2分）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小.标准答案：C2.工业上用于空气氧化乙烯制环氧乙烷的催化剂中和分别作为()（2分）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.标准答案：B3.MgO载体是()（2分）A.酸性载体B.两性载体C.中性载体D.碱性载体.标准答案：D4.在过渡金属中，下列哪种物质的化学吸附最弱()（2分）A.乙烷B.乙烯C.乙炔D.苯.标准答案：A5.孔半径范围在1.5~15nm的孔称为（）（2分）A.微孔B.中间孔C.中大孔D.大孔.标准答案：B6.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是()（2分）A.沉淀法B.机械混合法C.离子交换法D.浸渍法.标准答案：C7. B.E.T.方程式的导出是基于()（2分）A.化学吸附的多分子层理论，用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来B.物理吸附的多分子层理论，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，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，用Freundlich的非理想表面吸附模型推导出来的.标准答案：B8.两种反应物参加的多相催化反应中()（2分）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附C.至少一种反应物发生物理吸附D.以上都可以.标准答案：B9.在催化剂的煅烧过程中，下列哪种说法不正确()（2分）A.失去化学键合的水或二氧化碳B.不改变孔径分布C.形成活性相D.稳定机械性质.标准答案：B10.助催化剂（）（2分）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10%C.对载体没有帮助D.对催化活性组分无影响.标准答案：B11.下列哪种制备方法是控制均匀沉淀的有效方法()（2分）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.标准答案：B12.在用压汞法测孔结构时()（2分）A.样品孔半径越大，所需汞压越大B.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.标准答案：C13.下列金属催化剂中，加氢反应活性最高的是()（2分）A.PtB.PdC.NiD.Cu.标准答案：A14.在过渡金属催化加氢催化剂中，一般其“d带空穴”和“d 特征百分数”范围在()（2分）A.0~2，40~50%B.2~4，40~50%C.0~2，80~90%D.2~4，80~90%.标准答案：A15.下列哪些气体在型半导体上吸附，会使其电导率增大，溢出功下降。

工业催化期末考试试题# 工业催化期末考试试题## 第一部分：选择题（每题2分，共20分）1. 工业催化中，催化剂的主要作用是：- A. 提高反应速率- B. 降低反应温度- C. 改变反应途径- D. 增加产物选择性2. 以下哪个不是催化剂的物理性质？- A. 比表面积- B. 孔隙结构- C. 化学稳定性- D. 反应活性3. 催化剂的活性中心通常具有以下哪些特性？- A. 高能量- B. 高选择性- C. 高稳定性- D. 低反应性4. 催化剂的失活通常由以下哪些因素引起？- A. 热失活- B. 毒化- C. 机械磨损- D. 所有以上5. 以下哪个是工业催化中常用的催化剂载体？- A. 活性炭- B. 氧化铝- C. 硅藻土- D. 金属铂## 第二部分：简答题（每题10分，共30分）6. 简述催化剂在工业生产中的重要性。

7. 描述催化剂的活性、选择性和稳定性之间的关系。

8. 解释催化剂失活的原因，并提出可能的解决策略。

## 第三部分：计算题（每题15分，共30分）9. 假设一个催化反应的速率常数 \( k \) 与温度 \( T \) 有关，关系式为 \( k = A \cdot e^{-\frac{Ea}{RT}} \)，其中 \( A \) 是频率因子，\( Ea \) 是活化能，\( R \) 是气体常数。

如果已知在温度 \( T_1 \) 时反应速率为 \( v_1 \)，在温度 \( T_2 \) 时反应速率为 \( v_2 \)，试推导出 \( T_1 \) 和 \( T_2 \) 之间的关系。

10. 某工业反应器中，催化剂的表面积为 \( S \)，反应物的浓度为\( C \)，反应速率与反应物浓度成正比，比例常数为 \( k \)。

如果反应器的体积为 \( V \)，试计算在稳态条件下，反应器中的反应速率。

## 第四部分：论述题（每题20分，共20分）11. 论述工业催化在环境保护和能源转换中的应用，并举例说明。

一、判断与改错(指出对错，若错的请加以改正，每题3分共15分)1.一个催化剂如果其活性不是很高就无法用于工业生产。

催化作用：指催化剂对化学反应所产生的效应。

工业催化剂要求:适宜的活性、高选择性、活性和选择性的取舍？长寿命2.通过催化剂制备方法的改进使Pt/Al2O3催化剂中Pt的表面积提高了2倍，从而使其所催化反应的速率也提高了2倍，据此可判断该反应是结构敏感反应。

答：不对。

结构敏感是指反应速率对金属表面结构细微的变化敏感，比活性(单位金属表面积或单个金属原子的反应速率) 受影响。

而题目中Pt的表面积提高了2倍，反应速率也提高了两倍，比活性没有收影响，因此不能该反应是结构敏感反应。

3.MgY分子筛的酸性强于BaY分子筛。

答：Mg2+与Ba2+ 的价数相等，但Mg2+比Ba2+的离子半径小，对水的极化能力大，酸性较强。

4.由于失活的催化剂可以进行再生，故催化剂的使用无时间上的限制。

答：不对，决定催化剂再生与否的因素：（1）经济因素：再生费用<购置新鲜催化剂的费用、价格昂贵的催化剂（2）催化剂的再生性能：可逆失活(暂时中毒、积碳)5.固体超强酸是指H0<-10.6的固体物质。

答：不对，表面酸强度大于100%硫酸，H0<-11.9二、填空题（共40分）1.对于分散度很高的催化剂，可采取（添加助催化剂）或（采用合金催化剂）的方法，以保证金属微粒不发生烧2.10摩尔的反应物A在催化剂的作用下，生成了6摩尔的B和2摩尔的C，还剩下2摩尔未转化的A，则反应物A的转化率为（80%），产物B的选择性和收率分别为（75% ）和（60% ）。

3.用于合成氨生产的铁催化剂是采用（熔融）法制备的，而钌催化剂则是采用（浸渍）法制备的。

4.催化剂的活性可以用（反应速率）、（速率常数）和（转化率）来表示。

（3分）5.根据分子在固体表面吸附时的结合力不同，吸附可分为（化学）吸附和（物理）吸附。

（2分）6.已知某反应在273 K时的速率常数为8.2×10-4，293 K时速率常数4.1×10-3，则该反应的活化能为（利用K=Aexp(-Ea/RT) ）。

1.1、论述催化剂是如何加速反应速率的？催化剂可使化学反应物在不改变的情况下，经由只需较少活化能的路径来进行化学反应。

因而加快了反应速率。

1.2、催化作用有哪些基本特征？1) 催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应。

2) 催化剂只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡的位置（平衡常数）。

3) 催化剂对反应具有选择性。

4) 实际上催化剂并不能无限期地使用，在长期受热和化学、物理作用下，会发生不可逆的变化，这将导致催化剂活性下降，最终导致催化剂失活。

1.3、说明催化剂为什么不能改变平衡反应的平衡位置？对于给定的反应，在已知条件下，其催化和非催化过程的-△G r值是相同的，即Kf值是相同的，所以平衡位置没有改变。

另一种答案：化学平衡是由热力学决定的，?G = ? RT ln k p ，其中kp 为反应的平衡常数，?G 是产物与反应物的标准自由焓之差，是状态函数，只决定于过程的始终态，而与过程无关。

催化剂的存在不影响?G 值，它只能加速达到平衡所需的时间，而不能移动平衡点。

1.4、具有加氢功能的催化剂往往对脱氢反应也有活性。

试给予解释。

、具有加氢功能的催化剂往往对脱氢反应也有活性。

试给予解释。

根据Kf= ,催化剂可以以相同的比例加速正、逆反应的速率常数。

因此，对于可逆反应，能够催化正方向反应的催化剂，就应该能催化逆方向反应。

2.1、通常固体催化剂有哪几个部分组成的？通常估计催化剂由活性组分、载体和助催化剂三个部分组成。

（1）载体：载体是催化剂活性组分的分散剂、黏合物或支撑体，是负载活性组分的骨架。

（2）助催化剂：本身没有活性或者活性很小，但加入到催化剂中后，可以改变催化剂的化学组成、化学结构、离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构、孔结构、分散状态、机械强度等，从而提高催化剂的活性、选择性、稳定性和寿命。

2.2、在甲烷催化氧化偶联反应研究中，如果反应物进料为甲烷和氧气，反应产物经气相色谱分析结果mol % 、在甲烷催化氧化偶联反应研究中，如果反应物进料为甲烷和氧气，反应产物经气相色谱分析结果组成如下：组成如下：CH4 20%、C2H4 30%、C2H6 20% 、CO2 20% 、CO 10% 。

工业催化（本）测试题一.单选题（共10题,50.0分）1.工业上衡量一个催化剂性能的最重要的指标是( B )。

A、转化率B、选择性C、寿命D、以上都重要2.以下哪种催化剂可以用于甲醇氧化制甲醛( B )。

A、CuO-ZnO-Al2O3B、电解AgC、Ni-CuD、Ni/ Al2O33．影响ZSM-5分子筛酸性的主要因素是( B )。

A、金属阳离子和比表面B、金属阳离子和硅铝比C、比表面和硅铝比D、比表面和孔结构4．两种反应物参加的多相催化反应中,下列说法正确的是( 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附C、两种反应物都必须发生物理吸咐D、至少一种反应物发生物理吸附5. 对于半导体氧化物催化剂ZnO中引入少量的Al3+后,理论上催化剂的活性会有什么变化?( A )A、升高B、降低C、不变D、无法判断6.金属的能带理论认为过渡金属和贵金属具有较高的催化性能与d空穴的多少有关。

下列哪种金属最适合作为加氢的催化剂?( C )A、FeB、CoC、NiD、Cu7.工业上用于空气氧化乙烯制环氧乙烷的Ag/Al2O3催化剂中的载体Al2O3是哪一种?( A )A、α-Al2O3B、β-Al2O3C、γ-Al2O3D、η-Al2O38.催化剂是由一种物质组成的还是由多种物质组成的?( C )A、由单一物质组成B、由多种物质组成C、可以是一种或多种物质组成9.制备负载型贵金属催化剂时,采用下列哪种方法制备时得到的催化剂金属的粒径更小,分散性更好。

(C)A、沉淀法B、浸渍法C、离子交换法D、混合法10关于吸附与催化的关系,下列说法哪一种是正确的?( C )A、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、反应活性与吸附无关11据统计,在化学工业中借助于催化剂生产的化工产品有（D）?A、约50%B、约70%C、约80%D、90%以上12在催化剂的开发研究中,对于催化剂的三个重要指标重要性比较,正确的是（A）。

1.什么是催化剂？ 根据IUPAC 于1981年提出的定义，催化剂)是一种物质，它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs 自由焓变化2.催化作用的四个基本特征是什么？ ⑴催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应； ⑵催化剂只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡的位置(平衡常数)，且催化剂可同时加速正逆反应； ⑶催化剂对反应具有选择性，当反应有一个以上生成多种产物的方向时，催化剂仅加速其中的一种。

⑷催化剂由正常运转到更换所延续时间（寿命）。

3.什么是助催化剂？分为哪几种？ 催化剂中加入的另一种或者多种物质，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。

结构型和电子型两类4.请说明理想的催化剂载体应具备的条件。

⑴具有能适合反应过程的形状和大小； ⑵有足够的机械强度，能经受反应过程中机械或热的冲击；有足够的抗拉强度，以抵抗催化剂使用过程中逐渐沉积在细孔里的副反应产物(如积碳)或污物而引起的破裂作用； ⑶有足够的比表面，合适的孔结构和吸水率，以便在其表面能均匀地负载活性组分和助催化剂，满足催化反应的需要； ⑷有足够的稳定性以抵抗活性组分、反应物及产物的化学侵蚀，并能经受催化剂的再生处理； ⑸能耐热，并具有合适的导热系数； ⑹不含可使催化剂中毒或副反应增加的物质； ⑺原料易得，制备方便，在制备载体以及制备成催化剂时不会造成环境污染； ⑻能与活性组分发生有益的化学作用；⑼能阻止催化剂失活5多相催化反应的一般步骤？物理过程和化学过程分别是哪几步？⑴反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散。

⑵反应物分子在催化剂内表面上吸附。

⑶吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行化学反应。

⑷反应产物自催化剂内表面脱附。

⑸反应产物在孔内扩散到反应气流中去 ⑴⑸扩散为物理过程；⑵⑶⑷为化学过程6物理吸附与化学吸附的特点？物理吸附是借助分子间力，吸附力弱，吸附热小(8～20kJ/mol)，接近于气体的液化热，且是可逆的，无选择性，分子量越大越容易发生，吸附稳定性不高，吸附与解吸速率都很快，可单分子层或多分子层吸附，不需要活化能。

工业催化考试试卷
一、填空1*20
1、催化剂的四个基本特征；
2、
3、分子筛的择形催化的4个种类；
二、名词解释
1、催化剂的稳定性
2、比活性
3、溢流
4、结构敏感型反应
5、d特性百分数
三、简答
1、举例说明催化剂是如何改变反应速率的？
2、d空穴与催化活性的关系
3、如何确定反应使内扩散还是外扩散控制
4、L酸B酸类型的计算，酸种类的测定方法，酸强度的测定；
5、画出Al2O3的L酸和B酸中心；
6、画出砒啶在L酸B酸上的吸附态；
7、可能是结构敏感性反应的例子；
8、SMSI
9、有一种金属在高温下还原，设计一种降低其还原温度的方法。

10、有一种分子筛中含有Na+，设计除去Na+的方法。

一、单项选择题（每小题1 分，共10 分）1．为催化剂提供有效的表面和适宜孔结构的是（）A．活性组分B．载体C．助剂D．助催化剂2．BET等温式属于五种吸附等温线中的类型（）A．I B．II C．III D．IV 3．能给出质子的称为（）A．B酸B．B碱C．L酸D．L碱4．工业上氧化乙烯制环氧乙烷的催化剂是（）A．Cu/γ-Al2O3B．Ag/α-Al2O3C．Ag/γ-Al2O3D．Ni/γ-Al2O35．所有金属催化剂几乎都是过渡金属，主要是因为它们______（）A．易失去电子B．易得到电子C．易强烈吸附反应物D．有着d电子结构6．X型分子筛最大孔径约为（）A．0.4nm B．0.6nmC．0.7nm D．0.8nm7．金属在载体上的细微程度用（）A．分散度表示B．单层分布表示C．粒度表示D．比表面表示8．Ziegler-Natta催化属于（）A．酸催化B．金属催化C．金属氧化物催化D．络合催化9．下面属于n型半导体的是（）A．ZnO B．NiOC．Cu2O D．CuO10．将燃料的化学能转化为电能的电化学装置称为（）A．燃料电池B．蓄电池C．发电机D．燃烧反应器二、填空题（每空1 分，共10 分）11．一种良好的工业实用催化剂，应该具有三方面的要求，即活性、选择性和稳定性。

12．能给出电子对的固体称为L碱。

13．对固体表面酸的描述包括酸的类型、酸强度和酸量。

14．吸附的逆过程称为脱附。

15．在分子筛结构中，相邻的四面体由氧桥联结成环。

16．研究金属化学键的理论有能带理论、价键理论和配位场理论。

17．Cu的加入使Ni的d带空穴变少。

精品文档18．金属氧化物催化剂中直接承担氧化功能的是晶格氧。

19．三效催化剂中Pt能有效的促进一氧化碳和HC的催化氧化。

20．催化剂的活性随时间的变化分为成熟期、稳定期和衰老期。

三、判断改错，在题后的括号内，正确的打“√”，错误的打“×”并改正。

（每小题2 分，共10 分）21．对于工业催化剂来说,活性越高越好。