工業(yè)催化原理試卷A(2003)復習課程

1、工業(yè)催化原理試卷A( 2 00 3)廈門大學工業(yè)精品文催檔 化原理課程試卷 化學化工學院化工系 2003 年級化學工程與工藝專業(yè) 主考教師：賈立山試卷類型：（ A 卷/B 卷）說明：請將標明題號，解答過程寫在答題紙上，本試卷共十一道題（共 4 頁） （考試時間 120 分鐘）一、選擇填空題（每道小題 1 分本題共計 20 分）1、Pt（111）-2×2-O2 表示的含義為。A：氧的排列與底層結構一樣； B：氧在 Pt111面上排列的單胞為底層結構的兩倍； C：氧在 Pt111面上排列的單胞為底層結構的四倍。2、均勻沉淀法制備催化劑過程中，通過如下方式實現(xiàn)的A：沉淀劑直接加入到待沉淀溶

2、液中； B：待沉淀溶液直接加入到沉淀劑溶液中； C：待沉淀劑與沉淀劑母體充分混合，調 節(jié)溫度，使沉淀劑母體加熱分解轉化為沉淀劑。3、對于負載型金屬催化劑來說，為獲得高分散微晶金屬催化劑，在制備過程中，通過對負 載在載體上的金屬氧化物還原過程控制來獲得最佳的金屬粒徑是十分重要的方法。下列哪種 操作過程是正確的A：在中低溫下利用還原氣體進行還原，還原氣體的空速相對較高。B：加入一些水蒸氣，同時升高還原溫度，并在低空速下使還原氣體充分與氧化物接觸； C：還原并先用 N2氣先盡量催化劑中水分吹走，在不發(fā)生燒結的情況下盡量提高還原溫度， 同時加大還原氣空速。4、對于半導體催化劑 ZnO引入少量的 Al3

3、+后，費米能級出現(xiàn)A：下降； B：上升； C：不發(fā)生變化。5、催化劑焙燒溫度的確定依據(jù)下列哪種方式更好些A：熱分析實驗結果； B 干燥溫度；C 氫氧化物分解溫度。收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔6、對于貴金屬負載型催化劑，金屬晶粒粒徑大小對催化性有很大影響，在同樣的熱處理條 件下列哪種制備方法金屬的粒徑更小，分散性更好A：浸漬法； B：離子交換法 C：兩種方法幾乎沒區(qū)別7、加氫脫硫催化劑大部分的活性相是過渡金屬硫化物的主要原因是A：金屬與硫之間鍵相對較弱，同時硫電負性比氧小而原子半徑大； B：硫化物有很好的穩(wěn)定性，同時又不會引 入其它雜質； C：硫化物加氫所需要的外加能量比氧化物低

4、。8、利用固體酸的吡啶 -TPD 曲線可以判斷固體酸A：酸強度； B：酸量； C：酸的類型9、過渡金屬逸出功與有很好的關聯(lián)性。 A ：電離能； B：生成焓； C：電負性10、金屬的能帶理論認為過渡金屬和貴金屬具有較高的催化性能與d 空穴的多少有關。經(jīng)磁矩測試 Fe、Co、Ni d 空穴分別為 2.2 ，1.7 ，0.6 ，適合加氫作為加氫的催化劑為 A： Fe；B：Ni ； C： Co11、按 Boudart 等人總結歸納 Ni-Cu 合金催化劑出現(xiàn)結構敏感的催化過程可能是A：C-C鍵斷裂； B：C-H 鍵斷裂； C：H-H 鍵斷裂。12、Langmuir 吸附模型與 BET吸附模型中是單分子

5、吸附的是A：Langmuir；B：BET；C：都不是。13、非晶態(tài)催化劑在催化選擇性加氫過程中表現(xiàn)出較高的活性和選擇性，但使用非晶態(tài)催化 劑時應注意的問題是。 A：反應溫度不宜過高； B：反應壓力不宜過高； C：反應時間不應過長。14、工業(yè)催化劑為適應反應工程的要求制成各種形狀，有圓柱形，環(huán)形，球形，網(wǎng)狀，粉 末，及不規(guī)則形狀（如三葉草，等）。對流化催化裂化過程，適合的催化劑形狀應當是 A：三葉草形，或蜂窩形； B：；圓柱形，絲網(wǎng)形， C：細粒或微球形。15、在催化氧化過程中經(jīng)常用到鈣鈦礦催化劑，現(xiàn)在一般催化劑中所指的鈣鈦礦ABO3 中 A、所代表的含義是 A：A=Ca2+，B=Ti4+；B：

6、A=稀土（特別是 La3+）； B=過渡金屬（M3+）；C：A=非金屬（ P5+），B=堿土金屬（ Mg2+）16、如果催化劑因積炭而發(fā)生失活所需時間很長，達到一年以上，這時一般采用燒炭再生方 式從工程化角度更為合理 A：固定床； B：滴流床； C：流化床。17、絡合催化過程中的活化方式之一的氧化加成使中心金屬離子發(fā)生A ：配位數(shù)增加，氧化態(tài)增加； B：配位數(shù)增加，氧化態(tài)減?。?C二者都減小。18、X、Y 型分子篩的區(qū)別在于A ：分別由、籠構成；B：是否有八面沸石結構；C：硅鋁比不同。19、TPD、TEM、SEM、XPS、XRD，IR 作為催化劑表征手段，能提供催化劑表面元素價態(tài)和晶 體物相的

7、兩種表征方法是 A：TPD、 TEM；B：XPS，XRD；C：SEM、 IR。20、絡合催化中的 18規(guī)則是指 A：中心過渡金屬最多可容納 18個價電子； B：配位體本 身的電子數(shù)； C：中心金屬與配位體價電子總和。二、應用題（ 20 分每題 5分）1、用 CO來測定二種催化劑（ A 和 B）的鎳表面。已知 CO在 A 催化劑上吸附態(tài)為 Ni=C-COO，在 B 催化劑上的鎳的吸附態(tài)為 Ni，測定所耗 CO 體積 VA=VB。試求 SA/SB（分別為 A、B 催化劑中鎳比表面積）2、用 NO 和 CO為分子探針研究 Pt-Ru催化劑中 Ru加入的作用，在 IR 上測得：（1） 隨 Ru%增加，

8、 NO 吸收峰（ 1800cm-1）相對于 CO 吸收峰（ 2070cm-1）強度增加；（2） 隨 Ru%增加 NO 吸收峰的位置向高波數(shù)位移；（ 3）CO 譜帶隨 Ru%增加強度變?nèi)酰?（4）CO 峰隨 Ru%增加向低波數(shù)位移。根據(jù)以上四點，試分析 Ru 的助催化作用（畫 出電子轉移簡圖3、半導體 ZnO在氧氣吸附之后電導比未吸附前低，現(xiàn)用 ZnO 作為 CO 氧化催化劑，反應時 催化劑的電導增加。請問（ 1）若 O2的吸附為控制步驟時，（ 2）若 CO 的吸附為控制步驟 時，分別提出增加催化劑的活性的措施。4、如下圖 1、圖2分別表示 Al2O3和 SiO2-Al 2O3的吡啶吸附脫附測定

9、表面酸性實驗過程。請結合圖中的紅外數(shù)據(jù)，說明這兩種催化劑表面的酸性情況并指數(shù)酸的種類（B酸，L 酸）圖 1： Al 2O3吡啶吸附紅外表征實驗）圖 2：SiO2-Al 2O3吡啶吸附紅外表征實收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除驗）三、（ 5分）在 Pt/-Al 2O3（鹵化）（注：鹵化利用 Cl- ，F(xiàn)-等取代氧化鋁中的 OH 基而使酸 性增加）催化劑上進行的反應如下反應：主反應：副反應：請問： （1） 主反應中各步反應的類型，所需催化功能。（2） 催化劑的類型，催化劑中各組分的作用。用 Pt-Sn/-Al 2O3 （鹵化）代替 Pt/-Al 2O3 （鹵化）后活性、選擇性均提高。試指出主反

10、應可 能的控制步驟，并解釋造成上述結果的可能原因。四、（ 5）以合成氨催化劑為例簡述催化劑研發(fā)過程的幾個主要步驟五、（ 5分）將下列催化劑與所催化的化學反應用線連結起來C 2 H 4+ 1/2O2H2S + H 2CoO-MoO 3 / -Al 2 O 3Pt/ -Al 2 O 3Ag/ -Al 2 O 3PdCl 2 -CuCl 2 /HClFe 2 O 3 -Cr 2 O 3 -K 2 O六、（ 7分）畫出 TiO2光催化金屬改性的原理示意圖，簡述其基本原理及在工程上應用主要需解決的問題。七、（ 8分）半導體 ZnO在氧氣吸附之后電導比未吸附前低，現(xiàn)用 ZnO 作為 CO氧化催化 劑，反應時催化劑的電導增加。請問（ 1）若 O2的吸附為控制步驟時，（ 2）若 CO 的吸附 為控制步驟時，分別提出增加催化劑的活性的措施。八、（5 分）丙烷芳構化是催化研究的熱點之一，現(xiàn)在擬采用鈉型絲光沸石制備稀土鑭型絲光 沸石，要求含有大量 L 酸的同時應有少許的 B 酸。（ 1）請寫出制備過程（ 2）畫出上述所 制備催化劑的吡啶吸附紅外譜圖并標出 L 酸和 B 酸的相對位置。九、（ 10分）在金屬氧化物催化劑上的變換反應歷程為：)O S + COCO 2 +(2)S 為活性中心，按 Langmuir 吸附模型，推導（ 1 ）為控制步驟的動力學方程 十、（ 10分）BET 公式中 P1(C 1