催化原理 期末復(fù)習(xí)題

1、中國(guó)石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院 催化原理 期末復(fù)習(xí)題一、給出下面概念和術(shù)語(yǔ)的定義1、催化劑的活性；2、Bronsted酸、Bronsted堿；3、清潔能源；4、原子經(jīng)濟(jì)；5、金屬分散度；6、載體；7、結(jié)構(gòu)不敏感反應(yīng)；8、化學(xué)吸附；9、清潔化工技術(shù)；10、后過(guò)渡金屬聚合催化劑；11、晶面；12、擇形催化；13、催化劑的骨架密度；14、催化劑的比孔容；15、努森(Knudsen)擴(kuò)散；16、晶胞；17、催化劑的化學(xué)穩(wěn)定性；18、催化劑；19、催化劑的穩(wěn)定性；20、吸附等溫式（吸附平衡式、等溫吸附方程）； 二、單項(xiàng)與多項(xiàng)選擇題1、下列多相催化反應(yīng)步驟中（ ）是化學(xué)步驟。A吸附氫解反應(yīng)增強(qiáng)；B脫附；

2、C內(nèi)擴(kuò)散；D表面反應(yīng)2、下面（ ）化合物為L(zhǎng)ewis酸堿化合物。AMgO；BNaOH；CNH3；DKOH3、（ ）不是多相催化反應(yīng)步驟中的物理步驟。A反應(yīng)物內(nèi)擴(kuò)散；B產(chǎn)物外擴(kuò)散；C反應(yīng)物吸附；D產(chǎn)物內(nèi)擴(kuò)散4、下面（ ）物質(zhì)含有固體酸中心。A分子篩；B高嶺土；C燒堿；D陰離子交換樹(shù)脂5、分子篩的空間結(jié)構(gòu)基本單位有（ ）。 A八面體；B四面體；C六面體；D環(huán)6、催化劑的要素是（ ）。 A物質(zhì)；B沒(méi)有消耗；C能量；D自由能小于零的反應(yīng)7、下面（ ）物質(zhì)不含固體酸中心。 A陽(yáng)離子交換樹(shù)脂；B活性白土；C硅酸鋁；D（NH4)2CO38、金屬、載體間的強(qiáng)相互作用可導(dǎo)致（ ）。AH2吸附下降；B氧化反應(yīng)速率

3、下降；CCO吸附下降；D加氫反應(yīng)速率下降9、下面（ ）可作為活性的表示方法。 A轉(zhuǎn)化率；B選擇性；C反應(yīng)溫度；D時(shí)空產(chǎn)率10、晶體中存在下列（ ）因素將導(dǎo)致晶體不是理想晶體。 A點(diǎn)缺陷；B縫隙原子；C面缺陷；D線(xiàn)缺陷11、下列物質(zhì)有可能作為催化劑的是（ ） A高嶺土；B巖石；C木炭；D不銹鋼12、下列多相催化反應(yīng)步驟中（ ）是物理步驟。 A吸附；B脫附；C內(nèi)擴(kuò)散；D表面反應(yīng)13、（ ）是Langmuir吸附模型的條件。 A單層，定位；B表面理想；C吸附質(zhì)間無(wú)作用；D達(dá)到平衡14、催化劑的作用是（ ）。A改變反應(yīng)溫度；B改變反應(yīng)壓力；C改變物質(zhì)的組成；D改變反應(yīng)的途徑15、金屬原子產(chǎn)生化學(xué)吸附的

4、必要條件是（ ）。A有未配對(duì)的d電子；B表面理想；C有未占用的d空軌道；D有未配對(duì)的s電子16、下面（ ）化合物為Bronsted酸堿化合物。 AHF；BNaOH；CNH3；DMgO17、影響固體酸催化劑催化性能的酸性質(zhì)因素有（ ）。 A溫度；B酸類(lèi)型；C壓力；D酸量18、Miller指數(shù)的標(biāo)記是（ ）。 Aabc；Babc；Ca,b,c；D(abc)19、絲光沸石型分子篩結(jié)構(gòu)中含有（ ）。 A5元環(huán)；B10元環(huán)；C4元環(huán)；D8元環(huán)20、半導(dǎo)體氧化物的最大特點(diǎn)是它的陽(yáng)離子價(jià)態(tài)（ ）。 A不可變；B可變；C結(jié)構(gòu)可變；D結(jié)構(gòu)不可變21、半導(dǎo)體氧化物催化劑中有關(guān)的電子性能的術(shù)語(yǔ)是（ ）。 Ad帶空穴

5、；BFermi能級(jí)；C施主能級(jí)；D受主能級(jí)22、下面（ ）是配合催化的關(guān)鍵反應(yīng)步驟。 A氧化加成；B烷基轉(zhuǎn)移；C穿插反應(yīng)；D氫轉(zhuǎn)移23、下面（ ）物質(zhì)含有固體酸中心。 AMgO；B高嶺土；C陰離子交換樹(shù)脂；DK2CO324、下面（ ）是化石能源。 A液化氣；B原子能；C石油；D沼氣25、燃料電池的類(lèi)型有（ ）。A堿性燃料電池（AFC）；B磷酸燃料電池（PAFC）；C熔融碳酸鹽燃料電池；D固體氧化物燃料電池26、酶的種類(lèi)有（ ）。 A氧化還原酶；B轉(zhuǎn)移酶；C水解酶；D裂解酶27、對(duì)反應(yīng)的影響，（ ）因素不是由于固體酸催化劑產(chǎn)生的。 A酸量；B固體表面結(jié)構(gòu)；C酸強(qiáng)度；D內(nèi)擴(kuò)散28、固體催化劑的制備

6、方法主要有（ ）。 A沉淀法；B浸漬法；C機(jī)械混合法；D離子交換法29、分子篩催化劑擇形催化有（ ）種類(lèi)型。 A3；B5；C2；D430、催化劑浸漬制備法中活性組分分布的類(lèi)型有（ ）。 A蛋白型；B蛋黃型；C蛋殼型；D均勻型31、催化劑的密度有（ ）。 A真密度；B堆密度；C骨架密度；D顆粒密度32、介孔（或稱(chēng)中孔）分子篩的孔徑為（ ）。 A150nm；B250nm；C050nm；D2100nm33、點(diǎn)陣中的點(diǎn)是（ ）。 A分立的；B周期相同的；C連續(xù)的；D有限的34、大氣污染物產(chǎn)生或排放的源頭有動(dòng)態(tài)源和靜態(tài)源兩類(lèi)，下面（ ）是動(dòng)態(tài)源。 A發(fā)電廠(chǎng)煙氣；B水泥廠(chǎng)煙氣；C機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣；D工業(yè)鍋爐煙氣

7、35、潔凈的固體表面上存在下面的（ ）結(jié)構(gòu)。 A空位；B臺(tái)階；C梯步；D平面36、下列（ ）是內(nèi)擴(kuò)散。 A容積擴(kuò)散；B構(gòu)型擴(kuò)散；C氣相擴(kuò)散；D努森(Knudsen)擴(kuò)散37、下面（ ）不是化學(xué)工業(yè)過(guò)程中的4R原則。AReduction(減少)；BReuse(再用)；CRecycling(再循環(huán))；DRetreatment(再處理）38、下面（ ）氧化物是半導(dǎo)體氧化物。 ASiO2；BMnO2；CMgO；DZrO239、堿土金屬氧化物表面上具有（ ）堿位。A具有得到電子能力的；B可提供堿性的；C可獲得堿性的；D具有給予電子能力的40、催化劑沉淀制備法的單元操作有（ ）。 A過(guò)濾；B浸漬；C沉淀；

8、D干燥三、判斷題1、電是一種催化劑。（A對(duì)； B錯(cuò)）2、天然氣分為壓縮天然氣（CNG）、液化天然氣（LN G）和管輸天然氣。（A對(duì)； B錯(cuò)）3、催化劑的作用是改變化學(xué)反應(yīng)的途徑。（A對(duì)； B錯(cuò)）4、過(guò)渡金屬硫化物對(duì)二苯基噻吩脫硫的比反應(yīng)速率與金屬硫化物生成焓成“單向變化”關(guān)系。（A對(duì)； B錯(cuò)）5、活性組分可改變化學(xué)反應(yīng)的途徑。（A對(duì)； B錯(cuò)）6、對(duì)烷基異構(gòu)反應(yīng)，固體酸催化劑酸強(qiáng)度越強(qiáng)越好。（A對(duì)； B錯(cuò)）7、助催化劑可改變化學(xué)反應(yīng)的活化能。（A對(duì)； B錯(cuò)）8、固體表面酸堿性質(zhì)包括酸堿中心的類(lèi)型、酸堿強(qiáng)度和酸堿含量。（A對(duì)； B錯(cuò)）9、半導(dǎo)體氧化物的能帶由空帶、滿(mǎn)帶和禁帶組成。（A對(duì)； B錯(cuò)）1

9、0、助催化劑可改變活性組分的電子結(jié)構(gòu)。（A對(duì)； B錯(cuò)）11、d特性百分?jǐn)?shù)反映了金屬晶體中金屬鍵所含d軌道的量。（A對(duì)； B錯(cuò)）12、載體可分散活性組分。（A對(duì)； B錯(cuò)）13、固體表面上一定含有Bronsted酸堿中心和Lewis酸堿中心。（A對(duì)； B錯(cuò)）14、分子篩催化劑最重要的催化特性是它的擇形催化。（A對(duì)； B錯(cuò)）15、載體可改變化學(xué)反應(yīng)的途徑。（A對(duì)； B錯(cuò)）16、分子篩的酸性結(jié)構(gòu)是相同的。（A對(duì)； B錯(cuò)）17、載體可作為活性組分之一。（A對(duì)； B錯(cuò)）18、絲光沸石和ZSM-5分子篩結(jié)構(gòu)中沒(méi)有籠形結(jié)構(gòu)。（A對(duì)； B錯(cuò)）19、固體表面上B酸中心和L酸中心可通過(guò)紅外光譜分析加以區(qū)別。（A對(duì)；

10、 B錯(cuò)）20、工業(yè)催化劑應(yīng)該是環(huán)境友好的。（A對(duì)； B錯(cuò)）21、分子篩單晶是一種具有孔道結(jié)構(gòu)的晶體。（A對(duì)； B錯(cuò)）22、均相催化劑與反應(yīng)物或產(chǎn)物處于同一相態(tài)中。（A對(duì)； B錯(cuò)）23、離子交換樹(shù)脂催化劑一般使用溫度低于200。（A對(duì)； B錯(cuò)）24、催化反應(yīng)中的吸附總是化學(xué)吸附。（A對(duì)； B錯(cuò)）25、雜多酸固體是一種由多種元素組成的雜多化合物。（A對(duì)； B錯(cuò)）26、物理吸附總是放熱的。（A對(duì)； B錯(cuò)）27、按照Peri酸堿模型，Al2O3表面上存在5種酸性強(qiáng)度不同的羥基。（A對(duì)； B錯(cuò)）28、吸附等溫式描述的是溫度一定下平衡吸附量與壓力的關(guān)系方程。（A對(duì)； B錯(cuò)）29、NH3程序升溫脫附法可測(cè)定

11、固體酸強(qiáng)度和酸量。（A對(duì)； B錯(cuò)）30、半導(dǎo)體氧化物可以作為導(dǎo)電控制材料用。（A對(duì)； B錯(cuò)）四、簡(jiǎn)答題1、何為競(jìng)爭(zhēng)吸附制備方法？舉例說(shuō)明競(jìng)爭(zhēng)吸附在制備催化劑時(shí)的作用。2、就化工工藝過(guò)程來(lái)說(shuō)，催化劑的應(yīng)用有哪些方面？3、p-型半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)是怎樣的？4、在化工領(lǐng)域，20世紀(jì)50年代最重要的發(fā)明是什么？5、催化劑的宏觀(guān)物性包括那些內(nèi)容？6、何謂催化科學(xué)？它解決的基本科學(xué)問(wèn)題是什么？7、在Langmuir吸附模型中有哪些模型條件。8、何謂穩(wěn)定性？有哪些類(lèi)型？9、分子篩結(jié)構(gòu)構(gòu)型分成哪幾個(gè)方面，以及哪幾個(gè)結(jié)構(gòu)層次？10、如何制得陽(yáng)離子交換樹(shù)脂或陰離子交換樹(shù)脂，并舉例說(shuō)明。11、工業(yè)上使用的催化劑應(yīng)具備

12、什么條件？12、金屬氧化物催化劑中各氧化物的作用是什么？13、何謂配合催化？其主要特征是什么？14、汽車(chē)尾氣凈化三效催化劑的主要構(gòu)成是什么？15、與傳統(tǒng)的化工催化相比，酶催化具有哪些特點(diǎn)？16、寫(xiě)出臭氧生成與分解化學(xué)反應(yīng)式？17、光催化的原理是什么？18、請(qǐng)簡(jiǎn)述A型分子篩的空間結(jié)構(gòu)。19、燃料電池的工作原理是什么？20、在H2-O2燃料電池中，在正、負(fù)極上發(fā)生什么反應(yīng)？21、均相催化與多相催化相比，有何優(yōu)點(diǎn)？22、茂金屬催化劑有幾種結(jié)構(gòu)，分別是什么？23、與Ziegler-Natta型催化劑相比，茂金屬催化劑有何特點(diǎn)？24、固體超強(qiáng)酸催化劑失活的原因有哪些方面？25、按照酶的系統(tǒng)分類(lèi)法，酶分成

13、幾大類(lèi)，分別是什么？26、工業(yè)上使用的固體催化劑有幾種的制備方法。分別是什么？27、多相催化反應(yīng)過(guò)程中，從反應(yīng)物到產(chǎn)物一般經(jīng)歷哪些步驟？28、在沉淀法制備催化劑的過(guò)程中，溶質(zhì)濃度是如何影響沉淀形成的？29、分子篩的酸性是如何形成的？30、敘述在用浸漬法制備催化劑時(shí)，活性組分在載體斷面上的不同分布。五、計(jì)算題1、用HgHe法測(cè)得3g某催化劑的骨架體積為1.5 mL，顆粒體積為3.0 mL，求此催化劑的比孔容和孔隙率。2、H2在Pt催化劑表面上的吸附為解離吸附，推導(dǎo)H2在Pt催化劑表面上吸附的Langmuir等溫式： H2+2Pt 2H*Pt 式中：H2為吸附物分子；Pt原子為吸附中心3、設(shè)定金屬

14、原子的直徑為a，計(jì)算面心立方密堆積（fcc）結(jié)構(gòu)的原子填充分?jǐn)?shù)。4、CO2（二氧化碳）在Ni催化劑表面上的吸附為單中心締合吸附，推導(dǎo)CO2在Ni催化劑表面上吸附的Langmuir等溫式： CO2 + Ni CO2*Ni 式中：CO2為吸附物分子；Ni原子為吸附中心5、設(shè)定金屬原子的直徑為a，計(jì)算體心立方密堆積（bcc）結(jié)構(gòu)的原子填充分?jǐn)?shù)。6、推導(dǎo)下列吸附的Langmuir等溫式： A2+B+3S 2 A*S + B*S 式中：A2，B分別為吸附物分子；S表示吸附中中國(guó)石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院 催化原理 期末復(fù)習(xí)題答案一、給出下面概念和術(shù)語(yǔ)的定義1、催化劑的活性：是指催化劑影響反應(yīng)進(jìn)程變化的

15、程度。2、Bronsted酸、Bronsted堿：能給出H+的物質(zhì)為Bronsted酸，簡(jiǎn)稱(chēng)B酸；能接受H+的物質(zhì)為Bronsted堿，簡(jiǎn)稱(chēng)B堿。 3、清潔能源：所謂清潔能源是指不污染環(huán)境的能源，也是指可再生的能源，包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芤约俺毕艿?。清潔能源從廣義和現(xiàn)實(shí)可行的角度來(lái)說(shuō)，低污染的天然氣、利用潔凈技術(shù)處理過(guò)的潔凈煤都屬于此類(lèi)。4、原子經(jīng)濟(jì)：所謂“原子經(jīng)濟(jì)”，就是反應(yīng)分子中的原子進(jìn)入最終目的產(chǎn)品中的程度。5、金屬分散度：金屬在載體上微細(xì)的程度用分散度D表示，其定義為： 6、載體：載體是催化活性組分的分散劑、黏合物或支撐體，是負(fù)載活性組分的骨架。7、結(jié)構(gòu)不敏感反應(yīng)：結(jié)構(gòu)非

16、敏感反應(yīng)是涉及H-H、C-H或O-H的斷裂或生成的反應(yīng)，它們對(duì)結(jié)構(gòu)的變化、合金化的變化或金屬性質(zhì)的變化敏感性不大，稱(chēng)這種反應(yīng)為結(jié)構(gòu)非敏感反應(yīng)。8、化學(xué)吸附：是借助于化學(xué)鍵力，遵從化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)的傳統(tǒng)定律，具有選擇性，吸附熱大(40800kJ/mol)，一般是不可逆的，尤其是飽和烴分子的解離吸附?；瘜W(xué)吸附為單分子層吸附，具有飽和性。9、清潔化工技術(shù)：即不會(huì)造成環(huán)境污染的新型化工技術(shù)。對(duì)包括生產(chǎn)原料、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)、反應(yīng)過(guò)程及設(shè)備、能源消耗等各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)行全流程污染控制，生產(chǎn)出對(duì)環(huán)境無(wú)毒無(wú)害的新型產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程中廢棄物的“零排放”。 10、后過(guò)渡金屬聚合催化劑：后過(guò)渡金屬是指Ni、

17、Pd、Fe、Co等構(gòu)成配合物的聚合催化劑。這類(lèi)催化劑同樣具有單位活性中心。11、晶面：是三維晶體在各個(gè)取向上的截面。12、擇形催化：分子篩結(jié)構(gòu)中存在均勻的晶孔，當(dāng)反應(yīng)物和產(chǎn)物的分子線(xiàn)度與晶內(nèi)孔徑相近時(shí)，反應(yīng)的選擇性常取決于分子與孔徑的比。這種選擇性稱(chēng)為擇形催化選擇性。13、催化劑的骨架密度：當(dāng)測(cè)量的體積僅是催化劑的實(shí)際固體骨架的體積時(shí)，測(cè)得的密度稱(chēng)為真密度，又稱(chēng)為骨架密度。14、催化劑的比孔容：每克催化劑顆粒內(nèi)所有孔的體積總和稱(chēng)為比孔體積，或比孔容，亦稱(chēng)孔體積（孔容）。15、努森(Knudsen)擴(kuò)散：是分子與催化劑孔壁間的碰撞，且孔道的平均直徑小于分子平均自由程時(shí)出現(xiàn)的內(nèi)擴(kuò)散。16、晶胞：在

18、三維晶體或點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)中，存在著一種結(jié)構(gòu)單元，通過(guò)這個(gè)結(jié)構(gòu)單元在三維方向上的重復(fù)疊加，就可組成完整的晶體或三維點(diǎn)陣。這個(gè)結(jié)構(gòu)單元就稱(chēng)之為晶胞。17、催化劑的化學(xué)穩(wěn)定性：在反應(yīng)溫度、反應(yīng)物、產(chǎn)物和雜質(zhì)的作用下，活性組份和狀態(tài)穩(wěn)定存在的能力，它包括活性組份的流失和化學(xué)態(tài)的改變。 3、競(jìng)爭(zhēng)吸附：在吸附體系中，有兩種或多種氣體分子能在同一吸附位上產(chǎn)生吸附時(shí)，這種吸附稱(chēng)為競(jìng)爭(zhēng)吸附。18、催化劑：是一種物質(zhì)。它可加速熱力學(xué)上可行的化學(xué)反應(yīng)速率，且不改變?cè)摲磻?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)Gibbs自由焓變化，反應(yīng)結(jié)束后，自身沒(méi)有任何消耗。19、催化劑的穩(wěn)定性：是指它的活性和選擇性隨時(shí)間變化的情況。或是指催化劑在使用過(guò)程中穩(wěn)定于某一活

19、性值下的能力。穩(wěn)定時(shí)間越短，催化劑的穩(wěn)定性越差。20、吸附等溫式（吸附平衡式、等溫吸附方程）：對(duì)于給定的物系，在溫度恒定和達(dá)到平衡的條件下，吸附量與壓力的關(guān)系稱(chēng)為吸附等溫式（吸附平衡式、等溫吸附方程）。二、單項(xiàng)與多項(xiàng)選擇題1、ABD；2、AC；3、C；4、AB；5、BD；6、ABD；7、D；8、ACD；9、ACD；10、ABCD；11、A；12、C；13、ABCD；14、D；15、AC；16、ACD；17、BC；18、D；19、ACD；20、B；21、BCD；22、ACD；23、B；24、ACD；25、ABCD；26、ABCD；27、D；28、ABCD；29、D；30、ABCD；31、ABCD

20、；32、B；33、AB；34、C；35、ABCD；36、ABD；37、D；38、BD；39、BD； 40、ACD； 三、判斷題1、B；2、A；3、A；4、B；5、A；6、B；7、B；8、A；9、A；10、A；11 A、；12、A；13 B、；14、A；15、B；16 A、；17、A；18、A；19、A；20、B；21、A；22、A；23、A；24、A；25、A；26、A；27、A；28、A；29、A；30、A；四、簡(jiǎn)答題1、答：競(jìng)爭(zhēng)吸附制備方法：在溶液中引入競(jìng)爭(zhēng)吸附劑來(lái)控制活性組分在載體上的分布的方法。常使用的競(jìng)爭(zhēng)吸附劑有鹽酸、硝酸、三氯乙酸、乙酸等。例如在制備Pt/Al2O3催化劑時(shí)，采用檸

21、檬酸作競(jìng)爭(zhēng)吸附劑，可得到蛋殼型、蛋白型和蛋黃型活性組分分布。2、答：就化工工藝過(guò)程來(lái)說(shuō)，催化劑的應(yīng)用有以下幾方面：（1）更新原料路線(xiàn)，采用更廉價(jià)的原料；（2）革新工藝流程，促進(jìn)新工藝過(guò)程的開(kāi)發(fā)；（3）緩和工藝操作條件，達(dá)到節(jié)能降耗的目的（4）開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的收率，改善產(chǎn)品的質(zhì)量；（5）開(kāi)發(fā)消除環(huán)境污染、有效利用資源的環(huán)境友好的“綠色催化工藝”。 3、答： p-型半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)是由空帶、禁帶、滿(mǎn)帶以及受主能級(jí)構(gòu)成，受主能級(jí)位于空帶和滿(mǎn)帶之間，即處于禁帶之中。4、答：在化工領(lǐng)域，20世紀(jì)50年代最重要的發(fā)明是Ziegler與Natta發(fā)明了聚合催化劑體系，合成了結(jié)晶型的線(xiàn)型高密度聚乙烯(H

22、DPE)和等規(guī)結(jié)晶型聚丙烯塑料。Ziegler和Natta的發(fā)明在兩個(gè)方面改變了世界：一是引發(fā)了很多科學(xué)家利用金屬有機(jī)化合物作催化劑的研究領(lǐng)域；二是發(fā)現(xiàn)了聚烯烴工業(yè)合成的新方法。這種催化聚合方法產(chǎn)生了一個(gè)新的工業(yè)部門(mén)聚合物高分子工業(yè)。5、答：催化劑的宏觀(guān)物性，是指催化劑的表面積、孔體積、形狀及大小分布的特點(diǎn)，以及與此有關(guān)的傳遞特性及機(jī)械強(qiáng)度等。6、答：催化科學(xué)是催化劑催化作用的理論、規(guī)律和原理的總和，它所解決的基本科學(xué)問(wèn)題是：、催化劑如何活化反應(yīng)物分子？、活化后的分子反應(yīng)性能和行為如何？、催化劑上的活性中心是怎樣形成的？它在反應(yīng)過(guò)程中又是如何變化的？助催化劑又是如何在起作用？等一些科學(xué)的基本問(wèn)

23、題。7、答：在Langmuir吸附模型中，有5個(gè)模型條件，分別是a、吸附劑表面是理想的、均勻的；b、吸附的分子之間無(wú)作用力、或可忽略；c、吸附物分子只有碰撞于空的吸附位上才可被吸附。一個(gè)吸附分子只占據(jù)一個(gè)吸附位；d、吸附是單分子層的、定位的；e、當(dāng)r吸r脫時(shí)，吸附達(dá)到平衡。8、答：穩(wěn)定性是指催化劑在使用過(guò)程中穩(wěn)定于某一活性值下的能力。穩(wěn)定時(shí)間越短，催化劑的穩(wěn)定性越差。有以下幾個(gè)類(lèi)型：、熱穩(wěn)定性， 、化學(xué)穩(wěn)定性， 、水熱穩(wěn)定性， 、機(jī)械穩(wěn)定性， 、抗積碳穩(wěn)定性， 、抗毒穩(wěn)定性。9、答：分子篩的結(jié)構(gòu)構(gòu)型可以分成二個(gè)方面、四種不同的結(jié)構(gòu)層次來(lái)表述。兩個(gè)方面就是：一是空間結(jié)構(gòu)的基本單位（單元）；二是分

24、子篩的晶胞。四種結(jié)構(gòu)層次是：四面體、環(huán)、籠、晶胞?？臻g結(jié)構(gòu)的基本單位包括：四面體、環(huán)、籠。10、答：陽(yáng)離子交換樹(shù)脂或陰離子交換樹(shù)脂是在苯乙烯與交聯(lián)劑二乙烯基苯的樹(shù)脂共聚物中引入不同的官能團(tuán)即可制得陽(yáng)離子樹(shù)脂或陰離子樹(shù)脂。例如，使用發(fā)煙硫酸將共聚物中的苯環(huán)磺化即可制得強(qiáng)酸型陽(yáng)離子樹(shù)脂，而引入羧基則可制得弱酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂 。引入季銨基可制得強(qiáng)堿型離子樹(shù)脂。11、答：工業(yè)上使用的催化劑，不論是自己研制的、由廠(chǎng)家生產(chǎn)的，還是從市售催化劑中選擇的，都必須具備下述條件：、反應(yīng)活性高；、選擇性好；、構(gòu)型規(guī)則； 、機(jī)械強(qiáng)度大；、壽命長(zhǎng)。12、答：金屬氧化物催化劑，常為復(fù)合氧化物，即指多組分的氧化物。復(fù)合氧化物

25、催化劑中，有的組分是主催化劑，有的為助催化劑或載體。主催化劑組分單獨(dú)存在就有催化活性，如Bi2O3-MoO3中的MoO3；助催化劑組分單獨(dú)存在無(wú)活性或很少活性，加入主催化劑中就使活性增強(qiáng)，如Bi2O3。13、答：配合催化，是指催化劑在反應(yīng)過(guò)程中對(duì)反應(yīng)物起配合作用，并且使之在配位空間內(nèi)進(jìn)行催化的過(guò)程。配合催化的一個(gè)重要特征，是在反應(yīng)過(guò)程中催化劑活性中心與反應(yīng)體系始終保持著化學(xué)結(jié)合（配位絡(luò)合）狀態(tài)。14、答：三效催化劑的構(gòu)成主要由載體、涂層和活性組分所組成，置于汽車(chē)尾氣催化轉(zhuǎn)化器中。15、答：與傳統(tǒng)的化工催化相比，酶催化具有許多特點(diǎn)：、酶催化效率極高，是非酶催化的1061019倍。、酶催化劑用量少

26、。、生物酶催化具有高度的專(zhuān)一性。、酶催化的反應(yīng)條件較溫和，可在常溫常壓和酸堿度（pH值為58，一般在7左右）下進(jìn)行。、不同的酶催化劑所催化的反應(yīng)條件往往是相同或相似的。16、答：臭氧是O2受到陽(yáng)光照射的產(chǎn)物，其反應(yīng)如下：O3在一些自由基（FR）的作用下，可以發(fā)生下面反應(yīng)，再轉(zhuǎn)化成O2，造成O3層破壞。 17、答：光催化的原理是：當(dāng)TiO2吸收光子能量后，其價(jià)帶上的一個(gè)電子躍遷到導(dǎo)帶；原價(jià)帶保留一個(gè)空缺，稱(chēng)為空穴，帶正電荷。躍遷電子和電空穴都極不穩(wěn)定，可以供給周?chē)橘|(zhì)，使其還原或氧化。因?yàn)門(mén)iO2的帶隙寬約為3.2eV，只有紫外線(xiàn)的能量（波長(zhǎng)380nm）才能激發(fā)。產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)遷移至TiO2

27、表面，分別進(jìn)行還原(電子)、氧化(空穴)反應(yīng)。18、答： A型分子篩的空間結(jié)構(gòu)類(lèi)似于NaCl的晶體結(jié)構(gòu)，用籠取代Na+和Cl-所占據(jù)的晶格點(diǎn)，相鄰籠是四元環(huán)面面相對(duì)，通過(guò)籠聯(lián)結(jié)起來(lái)。A型分子篩空間結(jié)構(gòu)的晶胞為立方晶胞 ，籠占據(jù)晶胞的晶格點(diǎn)，構(gòu)成新的籠，稱(chēng)為籠。A型分子篩中存在相互正交的三維晶孔和晶穴，晶孔和晶穴的孔徑分別為0.30.5 nm和0.91.1 nm。19、答：在燃料電池中，燃料極為負(fù)極，也稱(chēng)陽(yáng)極，由對(duì)燃料的氧化過(guò)程有電催化作用的材料組成，如貴金屬、石墨等。在陽(yáng)極表面發(fā)生燃料的氧化反應(yīng)，生成正離子進(jìn)入電池內(nèi)的回路，并釋放出電子進(jìn)入外電路，經(jīng)負(fù)載做出電功流往負(fù)極。氧化劑極為正極，又稱(chēng)陰

28、極，由對(duì)氧化劑的還原過(guò)程有電催化作用的材料組成，如Pt、Al、石墨等。在陰極表面氧化劑接受電子，發(fā)生還原反應(yīng)，生成負(fù)離子從電池內(nèi)回路流向陽(yáng)極，與燃料正離子反應(yīng)，生成化合物。20、答：在H2-O2燃料電池中，負(fù)極反應(yīng)為H2直接氧化，正極反應(yīng)總是氧還原反應(yīng)。正極反應(yīng)總是氧還原反應(yīng)，其中一個(gè)機(jī)理為：負(fù)極反應(yīng)為氫氧化反應(yīng)，涉及氣體在催化劑表面吸附，隨后分子解離，電化學(xué)反應(yīng)形成兩個(gè)質(zhì)子(酸性電解質(zhì))。 21、答：均相催化與多相催化相比，其優(yōu)點(diǎn)是：反應(yīng)性能單一，具有特定的選擇性；反應(yīng)條件溫和，有利于節(jié)能；配位催化劑易于通過(guò)配體設(shè)計(jì)調(diào)配催化性能和產(chǎn)物分布。22、答：茂金屬催化劑，一般有以下三種結(jié)構(gòu)：、以?xún)蓚€(gè)

29、環(huán)戊二烯基夾持過(guò)渡金屬的烷基化合物或鹵化物；、橋鏈結(jié)構(gòu)式茂金屬催化劑，用兩個(gè)烷基聯(lián)結(jié)兩個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)；、限制幾何結(jié)構(gòu)式茂金屬催化劑，采用一個(gè)環(huán)戊二烯，用氨基取代另一個(gè)環(huán)戊二烯，然后用烷基或硅烷基橋鏈。23、答：與Ziegler-Natta型催化劑相比，茂金屬催化劑顯出以下特點(diǎn)：、聚合活性極高；、活性中心單一，通過(guò)調(diào)變溫度、催化劑濃度和配位體等即可調(diào)節(jié)聚合物的分子量，設(shè)計(jì)聚合物的微觀(guān)結(jié)構(gòu)；、均相茂金屬催化劑活性壽命長(zhǎng)，在空氣中穩(wěn)定；、能為各種聚合工藝提供了多樣性條件。24、答：固體超強(qiáng)酸催化劑失活的原因有以下幾方面：（1）、表面上的促進(jìn)劑SO42-的流失；（2）、反應(yīng)體系中反應(yīng)物、中間物和產(chǎn)物在催化劑

30、表面進(jìn)行的吸附、脫附、表面反應(yīng)以及積炭的發(fā)生，造成超強(qiáng)酸催化劑的活性下降或失活；（3）、反應(yīng)體系中由于毒物的存在，使固體超強(qiáng)酸中毒，或者由于促進(jìn)劑SO42-被還原。25、答：按照酶的系統(tǒng)分類(lèi)法，將酶分為六大類(lèi)，、氧化還原酶；、轉(zhuǎn)移酶；、水解酶；、裂解酶；、異構(gòu)酶；、連續(xù)酶。26、答：工業(yè)上使用的固體催化劑有5種主要的制備方法。分別是沉淀法、浸漬法、機(jī)械混合法、離子交換法、熔融法等。27、答：多相催化反應(yīng)過(guò)程中，從反應(yīng)物到產(chǎn)物一般經(jīng)歷5個(gè)步驟：、反應(yīng)物分子從氣流中向催化劑表面和孔內(nèi)擴(kuò)散；、反應(yīng)物分子在催化劑內(nèi)表面上吸附；、吸附的反應(yīng)物分子在催化劑表面上相互作用或與氣相分子作用進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)；、反應(yīng)

31、產(chǎn)物自催化劑內(nèi)表面脫附；、反應(yīng)產(chǎn)物在孔內(nèi)擴(kuò)散并擴(kuò)散到反應(yīng)氣流中去。28、答：下圖是在沉淀法制備催化劑的過(guò)程中，溶質(zhì)濃度與晶核生成速率、晶核長(zhǎng)大速率、晶粒大小的關(guān)系圖：圖中，曲線(xiàn)1表示晶核生成速率和溶液過(guò)飽和度的關(guān)系，隨著過(guò)飽和度的增加，晶核生成速率急劇增大。 曲線(xiàn)2表示晶核長(zhǎng)大速率隨過(guò)飽和度增加緩慢增大的情況。 總的結(jié)果是曲線(xiàn)3，隨著過(guò)飽和度的增加，生成晶體顆粒愈來(lái)愈小。29、答：分子篩的酸性是、通過(guò)離子交換來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如形成H型分子篩，其上羥基顯酸位中心；、骨架外的鋁離子會(huì)強(qiáng)化酸位，形成L酸位中心；、多價(jià)陽(yáng)離子也可產(chǎn)生羥基酸位中心 ；、過(guò)渡金屬離子還原形成酸位中心。30、答：在用浸漬法制備催化劑時(shí)，活性組分在載體斷面上的分布有四種，分別是蛋殼型分布；蛋白型分布；蛋黃型分布和均勻型分布。五、計(jì)算題（10分）。1、解：根據(jù)題意，骨架密度= 3/1.5 = 2 g/mL 顆粒密度= 3/3.0 = 1.0g/mL 1g某催化劑的骨架體積為（1/骨架密度），顆粒體積為（1/顆粒密度），而，顆粒體積=孔體積+骨架體積所以，孔體積=顆粒體積-骨架體積即