工业催化原理试卷2004级

1说明：请将标明题号，解答过程写在答题纸上，本试卷共十道题（共4页）（考试时间120分钟）一、选择填空题（每道小题1分本题共计20分）1、Pt/Al2O3上发生氢溢流（SpillOver）现象可以增加催化加氢或脱氢反应活性的原因，一般认为是由于A：载体氧化铝上出现了新的活性物种。2、沉淀法制备催化剂过程中，经常要在恒温水浴中不断搅拌下进行，其原因在于A：控制表面反应，过饱和度；B：控制和调整表面反应和扩散速度；C：有利于晶核生长，获得大晶粒。3、对于负载型金属催化剂来说，为获得高分散微晶金属催化剂，在制备过程中，通过对负载在载体上的金属氧化物还原过程控制来获得最佳的金属粒径是十分重要的，下列哪种操作过程是正确的A：在中低温下利用还原气体进行还原，还原气体的空速相对较高。B：加入一些水蒸气，同时升高还原温度，并在低空速下使还原气体充分与氧化物接触；C：还原并先用N2气先尽量催化剂中水分吹走，在不发生烧结的情况下尽量提高还原温度，同时加大还原气空速。4、对于半导体催化剂ZnO引入少量的Al3+后，费米能级出现A：上升；B：下降；C：不发生变化。5、催化剂的焙烧温应当如何确定更好些A：由反应温度和载体最高耐热温度；B：活性组分起活性作用的最好成相温度和反应温度；C：由载体与活性组分所能承受最高的平均温度来确定。6、对于贵金属负载型催化剂，金属晶粒粒径大小对催化性有很大影响，在同样的热处理条件下列哪种制备方法金属的粒径更小，分散性更好A：浸渍法；B：离子交换法C：两种方法几乎没区别7、加氢脱硫催化剂大部分的活性相是过渡金属硫化物的主要原因是A：金属与硫之间键相对较弱，同时硫负性比氧小而原子半径大；B：硫化物有很好的稳定性，同时又不会引入其它杂质；C：硫化物加氢需外加能量较氧化物低。8、利用固体酸的吡啶-TPD曲线可以判断固体酸A：酸强；B：酸量；C：酸的类厦门大学《工业催化原理》课程试卷化学化工学院化工系2004年级化学工程与工艺专业主考教师：贾立山试卷类型：（A卷√/B卷）2型9、过渡金属离子可以L酸，其酸性与有很好的关联性。A：电离能；B：生成焓；C：电负性10、晶体配位场理论认为，催化活性与稳定化能有关联性。对于过渡金属来说一般活性较高。A：稳定化能高；B稳定化能低；C：与稳定化能无关。11、合金催化剂经常出现表面富集现象，当含氧气氛下，Ni-Au合金，位于表面较多的成份是A：Au；B：Ni；C：一样多。12、Langmuir吸附模型与BET吸附模型中是单分子吸附的是A：Langmuir；B：BET；C：都不是。13、晶面用密勒指数（也叫晶面指数）来表示，当晶面指数高时，表明可能性越大。A：低密勒指数；B：高密勒指数；C：没有关联性。14、工业催化剂为适应反应工程的要求制成各种形状，有圆柱形，环形，球形，网状，粉末，及不规则形状（如三叶草，等）对流化催化裂化过程，适合的催化剂形状应当是A：三叶草形，或蜂窝形；B：；圆柱形，丝网形，C：细粒或微球形。15、在催化氧化过程中经常用到钙钛矿催化剂，现在一般催化剂中所指的钙钛矿ABO3中A：A=Ca2+，B=Ti4+；B：A=稀土（特别是La3+）；B=过渡金属（M3+）；C：A=非金属（P5+），B=碱土金属（Mg2+）16、如果催化剂因积炭而发生失活所需时间很长，达到一年以上，这时一般采用如烧炭再生方式从工程化角度更为合理A：固定床；B：滴流床；C：流化床。17、络合催化过程中的活化方式之一的氧化加成使使中心金属离子发生A：配位数增加，氧化态增加；B：配位数增加，氧化态减小；C二者都减小。18、X、Y型分子筛的区别在于A：分别由α、β笼构成；B：是否有八面沸石结构；C：硅铝比不同。19、温度对中毒是有影响的，硫化氢对过渡金属中毒是因为硫的自由电子对与d电子形成配位键的结果。但硫酸没有自由电子对在一定温度下也能产生中毒，硫酸使金属或金属氧化物发生中毒的一般规律是A：低温易发生中毒，中等温度（300-400℃）中毒是可逆的；B：低温下不发中毒，中温下发生中毒；C：高温下发生中毒，低温下中毒是可逆的。20、催化剂制备过程中，沉淀剂的选择一般是以保证在洗涤和热处理过程中容易除去，不影响催化剂的活性为原则，对于贵金属来说，当采用沉淀法制备时，更要考虑的因素是A：3沉淀剂的价格越低越好；B：过滤性能；C：沉淀物的溶解度要小二、简述题（15分每题5分）1、多相催化与均相催化作用的比较2、部分氧化与深度氧化催化剂类型与催化作用特点3、半导体ZnO在氧气吸附之后电导比未吸附前低，现用ZnO作为CO氧化催化剂，反应时催化剂的电导增加。请问（1）若O2的吸附为控制步骤时，（2）若CO的吸附为控制步骤时，分别提出增加催化剂的活性的措施。三、（10分）在Pt/γ-Al2O3（卤化）（注：卤化利用Cl-，F-等取代氧化铝中的OH基而使酸性增加）催化剂上进行的反应如下反应：主反应：(1)(2)(3)副反应：+请问：（1）主反应中各步反应的类型，所需催化功能。（2）催化剂的类型，催化剂中各组分的作用。用Pt-Sn/γ-Al2O3（卤化）代替Pt/γ-Al2O3（卤化）后活性、选择性均提高。试指出主反应可能的控制步骤，并解释造成上述结果的可能原因。四、（5）以铂重整催化剂为例简述催化剂研发过程的几个主要步骤。五、（5分）请指出常见的工业催化剂的种类，并举例说明。六、（7分）相转移催化剂经常用在精细化工的产品研发中，季铵盐是常用的相转移催化剂，请画出相转移的示意图，并简述其基本原理。七、（8分）半导体ZnO在氧气吸附之后电导比未吸附前低，现用ZnO作为CO氧化催化剂，反应时催化剂的电导增加。请问（1）若O2的吸附为控制步骤时，（2）若CO的吸附为控制步骤时，分别提出增加催化剂的活性的措施。八、(10)丙烷芳构化是催化研究的热点之一，现在拟采用钠型丝光沸石制备稀土镧型丝光沸石，要求具有含有大量的L酸同时有少许的B酸。（1）请写出制备过程的化学方程式并简述之（2）画出上述所制备催化剂的吡啶吸附红外谱图并标出L酸和B酸的相对位置。4九、（10分）在金属氧化物催化剂上的变换反应历程为：H2OSOSCOH2CO2OSS++++(1)(2)S为活性中心，按Langmuir吸附模型，推导（1）为控制步骤的动力学方程十、（10分）BET公式中00)1(1)(PPCVCCVPPVPmmVm的含义是什么？设计并推导出求催化剂比表面的计算公式。