齐齐哈尔大学试题标准答案及评分标准

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考试科目：工业催化原理

适用对象：化工05 使用学期：2008 试卷代码：A

课程编码：001702013 共4道大题 总分80分 共２页 教师须知：

期末考试批完卷后，请将答案随答题纸、成绩单，一起交到学院教科办存档。

一、填空题（每小题5分，共10小题5０分）

1.在化学反应中催化剂能加速反应速率而不改变反应的标准自有焓的一种作用。

（3）

均相催化：反应过程中反应物与催化剂形成均一相的催化反应。（1）

多相催化：反应过程中反应物与催化剂处于不同相的催化反应。（1）

2. 催化作用通过改变反应历程改变反应速度

在化学反应中加入催化剂通常可以使反应速度加快，但反应终了时催化剂的终态和始态是不发生变化的，催化剂加速反应速度是通过改变反应历程来实现的。主要是降低了反应的活化能。（5）

3．说明反应速率常数和温度和活化能相关

4. 费米能级：是半导体性质的一个重要物理量，它表示半导体中电子的平均位能。确切的说，它表示在任意温度下，电子出现的几率为1/2的那个能级的能量。（3） 逸出功：把一个电子从半导体内部拉到外部，变成完全自由电子时，所需要的最小能量（2）

5. ①吸附的表面是均匀的（1）

②各吸附中心的能量相同（1）

③吸附粒子间的相互作用可以忽略（1）

④吸附粒子与空的吸附中心碰撞才有可能被吸附，一个吸附粒子只占据一个吸附中心，吸附是单分子层的。（2）

6.扩散，吸附，表面反应，脱附，扩散（5）

7. 分子孔径较小，扩散阻力主要是气体分子与孔径的碰撞。（5） 8. H a pK BH H B a 0lg ≡⋅-=+

+γγ（4）

表示固体酸酸强度（1）

9. 催化中重要的半导体是过渡金属氧化物或硫化物（2）。半导体分为三类：本征半导体、n-型半导体和p 型半导体。（3）

10高比表面积、机械强度高、良好的机械性能（5）

二、1.络合催化又称为配位催化。络合催化的一个重要特征，是在反应过程中催化剂活性中心与反应体系，始终保持着化学结合（配位络合）（5）。能够通过在配位空间内的空间效应和电子因素以及其他因素对其过程、速率和产物分布等，起选择性调变作用（5）。

2. 不同类型的催化反应对酸中心强度的要求不一样。催化剂既是酸，则反应物相对是碱，由于酸强度的不同，因此反应物活化的程度不同，反应物只有在那些强度足够的酸的催化下才进行反应。例如顺反异构仅需要较弱的酸中心就可以进行，而烷基化和裂解则需要较强的酸中心（5）。在均相酸碱催化作用中，氢离子和氢氧根离子是非常有效的催化剂，一般催化反应速率与离子浓度成正比。固体酸碱催化剂一般也与酸量碱量成正比（5）。

三、在金属位错和点缺陷附近的原子有较高的能量，比较不稳定，容易和反应物分子作用，故表现出较高的活性（5）。一般冷轧处理，金属丝急剧闪蒸等能使金属表面出现高度非平衡的点缺陷浓度。有利于提高金属的催化活性（5）。

四、

1) 详细分析研究对象和明确问题所在。（2）

2) 写出在确定条件下可能发生的各种化学反应；（2）

3) 热力学计算哪些反应是否可行；（2）

4) 据已知知识，设计催化剂的可能类型和主要化学组份；（2）

5) 选择次要组份和载体；（2）

6) 通过实验验证初步设计，反复修改。（2）

具体实例（5）

X射线衍射方法不仅能进行物相组成的定性鉴定，还可以通过准确测定混合物中各相的衍射强度，从而求出多相物质中各相含量。X射线定量分析的理论基础是物质参与衍射的体积或质量与其所产生的衍射强度成正比。因此，可通过衍射强度的大小求出混合物中某相参与衍射的体积分数或质分数。

2.表面酸量与酸强度在固体酸催化以及含酸功能的双功能催化过程中,催化剂及其载体表面中心的酸碱性质会直接决定催化剂的催化性能。因此,在研究催化剂的作用原理、改进现有的和研制新型的固体酸催化剂、以及在研究新型酸催化材料酸位的性质、来源及结构等方面,都离不开对表面酸性的表征。（3）