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奥鹏作业答案中国石油大学(北京)远程教育学院催化原理试卷2 (闭卷)

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发表于 2011-6-22 12:20:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
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中国石油大学(北京)远程教育学院
模 拟 考 试 卷
      催化原理  试卷2 (闭卷)
题号        一        二        三        四        五        六        七        八        总分
得分                                                                       
阅卷人                                                                       

一、单项与多项选择题(本大题共13个小题,每题2分,共计26分,少选得1分,多选、错选均不得分)。
1、催化剂沉淀制备法的单元操作有(   )。
A.沉淀     B.浸渍     C.干燥       D.过滤
2、催化剂活性测定时应提前进行的工作是(   )。
A.确定加温方式与控制         B.确定反应温度     
C.产物与原料组成的分析       D.仪器仪表的校准
3、下列物质有可能作为催化剂的是(   )。
A.不锈钢     B.木炭     C.高岭土       D.岩石
4、酶的种类有(   )。
A.氧化还原酶     B.转移酶
C.水解酶         D.异构酶
5、(   )是配合催化的关键反应步骤。
A.氧化加成     B.穿插反应     C.β氢转移     D.烷基转移
6、助催化剂改变活性组分的(   )。
A.熔点     B.电子结构     C.颗粒大小       D.沸点
7、共聚物中引入(   )官能团即可制得阳离子树脂。
A.—SO4-     B.—N(CH3)2     C.—SO3-     D.—OH
8、A型分子筛的晶胞是(   )。
A.β笼     B.六方柱笼     C.α笼     D.八面沸石笼
9、(   )氧化物不是半导体的氧化物。
A.ZnO     B.NiO     C.MgO       D.MnO2
10、金属对(   )气体分子的化学吸附强度最强。
A.C2H2     B.H2     C.CO       D.N2
11、金属催化剂中(   )因素影响其催化性能。
A.金属原子间距     B.熔点     C.d带空穴       D.晶面
12、催化剂的密度有(   )。
A.堆密度     B.颗粒密度     C.空隙密度       D.骨架密度
13、(   )化合物为Lewis酸碱化合物。
A.MgO         B.NH3      
C.NaOH        D.HF
二、判断题(本大题共10个小题,每题1分,共计10分)。
1、“催化作用”的概念是Langmuir(朗格缪尔)提出的。(A.对;   B.错)
2、活性组分可改变化学反应的途径。(A.对;   B.错)
3、对烷基异构反应,固体酸催化剂酸强度越强越好。(A.对;   B.错)
4、固体表面上一定含有Bronsted酸碱中心和Lewis酸碱中心。(A.对;   B.错)
5、化学吸附总是放热的。(A.对;   B.错)
6、绿色化学是从源头和过程中研究控制污染的化学。(A.对;   B.错)
7、点阵是由一系列的点所组成的。(A.对;   B.错)
8、光催化技术是一种利用光作为能源的催化技术。(A.对;   B.错)
9、助催化剂可改变活性组分的电子结构。(A.对;   B.错)
10、固体酸催化剂表面上的酸量与催化活性之间呈顺变增加关系。(A.对;   B.错)
三、简答题(本大题共9个小题,每题6分,共计54分)。
1、多相催化反应过程中,从反应物到产物一般经历哪些步骤?
2、分子筛结构构型分成哪几个方面,以及哪几个结构层次?
3、均相催化与多相催化相比,有何优点?
4、三效催化剂的贵金属组分的作用是什么?
5、写出浸渍法的一般操作步骤。
6、采用什么方法测定固体酸催化剂上酸强度?
7、《催化原理》课程的主要任务是什么?
8、在Langmuir吸附模型中有哪些模型条件。
9、与传统的化工催化相比,酶催化具有哪些特点?
四、计算题(10分)。
推导下列吸附的Langmuir等温式:
                     A2 + B + 3S → 2A*S + B*S   
式中:A2,B分别为吸附物分子;S表示吸附中










中国石油大学(北京)远程教育学院
模 拟 考 试 卷
      催化原理  试卷3 (闭卷)答案
一、单项与多项选择题(本大题共13个小题,每题2分,共计26分,少选得1分,多选、错选均不得分)。
1、ACD;2、ACD;3、C;4、ABCD;5、ABC;6、BC;7、C;8、C;
9、C;10、C;11、ACD;12、ABD;13、ABD;
二、判断题(本大题共10个小题,每题1分,共计10分)。
1、B;2、B;3、B;4、B;5、B;6、A;7、B;8、A;9、A;10、B;
三、简答题(本大题共9个小题,每题6分,共计54分)。
1、答:多相催化反应过程中,从反应物到产物一般经历5个步骤:①、反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散;②、反应物分子在催化剂内表面上吸附;③、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;④、反应产物自催化剂内表面脱附;⑤、反应产物在孔内扩散并扩散到反应气流中去。
2、答:分子筛的结构构型可以分成二个方面、四种不同的结构层次来表述。两个方面就是:一是空间结构的基本单位(单元);二是分子筛的晶胞。四种结构层次是:四面体、环、笼、晶胞。空间结构的基本单位包括:四面体、环、笼。
3、答:均相催化与多相催化相比,其优点是:反应性能单一,具有特定的选择性;反应条件温和,有利于节能;配位催化剂易于通过配体设计调配催化性能和产物分布。
4、答:目前三效催化剂普遍采用贵金属Pt、Rh、Pd作活性组分,Pt能有效地促进CO和HC的催化氧化,也能促进水煤气的变换反应。Rh是催化NOx还原的主要组分,在氧化气氛下还原为N2。Pd主要用于催化CO和HC的转化。
5、答:浸渍法的一般操作步骤是首先将载体浸泡在含有活性组分(主、助催化剂组分)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,接着干燥、焙烧和活化,即可制得催化剂。
6、答:固体酸催化剂上酸强度的测定主要有两种方法,分别是用指示剂指示的胺滴定法,和气态碱吸附、脱附法。
7、答:《催化原理》课程的主要任务是掌握催化作用的基本规律,了解催化过程的化学本质和熟悉工业催化技术的基本要求和特征,了解常见工业催化剂的性能、制备和使用方法,并能利用所学知识分析和解决实际问题,为培养化工类专业工程师提供坚实的理论基础。
8、答:在Langmuir吸附模型中,有5个模型条件,分别是a、吸附剂表面是理想的、均匀的;b、吸附的分子之间无作用力、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。一个吸附分子只占据一个吸附位;d、吸附是单分子层的、定位的;e、当r吸=r脱时,吸附达到平衡。
9、答:与传统的化工催化相比,酶催化具有许多特点:①、酶催化效率极高,是非酶催化的106~1019倍。②、酶催化剂用量少。③、生物酶催化具有高度的专一性。④、酶催化的反应条件较温和,可在常温常压和酸碱度(pH值为5~8,一般在7左右)下进行。⑤、不同的酶催化剂所催化的反应条件往往是相同或相似的。
四、计算题(10分)。
解:由题意可知,A2、B为混合吸附且符合Langmuir吸附规律,A2、B吸附式可写为:
            A2+2  ====  2A•
             B+  ====   B•
令A和B分别为A2、B两种物质的覆盖度,1-A-B为没有被吸附的空表面率,PA和PB分别为A2、B两种物质的气相压力,A和B分别为A2、B两种物质的吸附平衡常数,于是当A2、B两种物质吸附达到平衡时就有:
                            (1)
                              (2)
    联合求解(1)和(2)式,得A2、B两种物质的Langmuir等温方程为
              
              

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