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中国石油大学在线考试《催化原理》_28771552441539313

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1、中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试催化原理学习中心：_ 姓名：_ 学号：_ 关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。 2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。一、题型分基础题（90分）和计算题（10分）（1）基础题分为概念题、问答题和简答题。概念题，8题，每题5分，共40分；问答题，10题，每题2分，共20分；简答题，6题，每题5分，共30分（2）计算题，1题，10分，共10分。二、基础题（90分）1、概念题（给出下面概念和术语的定义，8题，每题5分，共40分）催化剂的骨架密度催化剂骨架密度又称催化剂真密度.表示炼油工艺流化床催化剂密度的一种方式:它是除了催化,粒内微孔体积后的实体密度化学吸附化学吸附是吸附质分子与固体表面原子（或分子）发生电子的转移、交

2、换或共有，形成吸附化学键的吸附清洁能源清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括核能和“可再生能源”。催化剂的化学稳定性催化剂的化学稳定性:在反应温度、反应物、产物和杂质的作用下,活性组份和状态稳定存在的能力,它包括活性组份的流失和化学态的改变。结构性助催化剂通过改变催化剂的化学组成、化学或晶格结构、孔结构、分散状态、机械强度等并提高活性组分的分散性和热稳定性的助催化剂 d空穴d能带上有能级而无电子,它具有获得电子的能力催化剂的活化催化剂活化是指催化剂在一定温度气氛下煅烧处理的过程，影响活化的因素较多，比如活化气氛，温度，保留时间等等催化剂的还原活化是在催化剂作用下，利用还原剂将NOx还原为无害的N2。这种方法虽然投资和运转费用高，且需消耗氨和燃料，但由于对NOx效率很高，设备紧凑，故在国外得到了广泛应用，催化还原法可分为选择性非催化还原法和选择性催化还原法相比，设备简单、运转资金少，是一种有吸引力的技术。2、问答题（判断下面题的叙述是否正确，如错误，写出正确的叙述。10题，每题2分，共20分）电是一种催化剂。错，电极催化剂的范围仅限于金属

3、和半导体等的电性材料。对烷基异构反应，固体酸催化剂酸强度越强越好。错，固体酸催化剂酸中心的强度越强,给出质子能力越弱,表明固体酸催化剂酸中心的强度越弱分子筛催化剂最重要的催化特性是它的择形催化。对活性组分可改变化学反应的活化能。对点阵是由一系列的点所组成的。错，晶体的基本特征是其内部结构的周期性，那么很自然就应当把原子排列与空间的网点阵列联系起来。后者称为空间点阵，或简称为点阵。助催化剂可改变载体的电子结构。对构型扩散是外扩散。对 d带空穴是指金属d带未被电子充满的部分。对弛豫会导致洁净固体最外表面原子排布发生改变。错，表面区的质子间的距离偏离体内的晶格数，而晶胞的结构基本不变。半导体氧化物催化剂中主催化剂的Fermi能级是可以调节的。对3、简答题（6题，每题5分，共30分）（1）光催化的原理是什么？答：光催化的原理是：当TiO2吸收光子能量后，其价带上的一个电子跃迁到导带；原价带保留一个空缺，称为空穴，带正电荷。跃迁电子和电空穴都极不稳定，可以供给周围介质，使其还原或氧化。因为TiO2的带隙宽约为3.2eV，只有紫外线的能量（波长380nm）才能激发。产生的电子-空穴

4、对迁移至TiO2表面，分别进行还原(电子)、氧化(空穴)反应。（2）何谓催化科学？它解决的基本科学问题是什么？答：催化科学是催化剂催化作用的理论、规律和原理的总和，它所解决的基本科学问题是：、催化剂如何活化反应物分子?、活化后的分子反应性能和行为如何?、催化剂上的活性中心是怎样形成的?它在反应过程中又是如何变化的?助催化剂又是如何在起作用?等一些科学的基本问题（3）金属氧化物催化剂中各氧化物的作用是什么？答：金属氧化物催化剂,常为复合氧化物,即指多组分的氧化物。复合氧化物催化剂中,有的组分是主催化剂,有的为助催化剂或载体。（4）何谓本征半导体？它的能带结构是怎样的？答：是完全不含杂质且无晶格缺陷的纯净半导体称为本征半导体。但实际半导体不能绝对的纯净，此类半导体称为杂质半导体。本征半导体一般是指其导电能力主要由材料的本征激发决定的纯净半导体。更通俗地讲，完全纯净的、不含杂质的半导体称为本征半导体或I型半导体。主要常见代表有硅、锗这两种元素的单晶体结构。（5）根据配合催化机理的研究，它有哪些关键反应步骤？答：氧化加成、穿插反应、氢转移（6）催化作用有哪些基本特征？答：催化剂只能加速热力

5、学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应;催化剂只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡的位置(平衡常数)，且催化剂可同时加速正逆反应;催化剂对反应具有选择性，当反应有一个以上生成多种产物的方向时，催化剂仅加速其中的一种。催化剂由正常运转到更换所延续时间(寿命)。三、计算题（10分）（1题， 10分，共10分。）推导下列吸附的Langmuir等温式： A2 + B + 3* 2 A* + B* 式中：A2，B分别为吸附物分子；* 表示吸附中心解：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： A22* = 2A* B* = B*令qA和qB分别为A2、B两种物质的覆盖度，1-qA-qB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，lA和lB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等温方程为四、答题要求1. 基础题作答过程中，要求条理清晰，字迹工整，语言简洁明了。2. 计算题的作答过程中，如涉及作图，请作图时线条和箭头指向清晰，线条上的标注清楚。如涉及相关公式，请先写出具体公式，再代入数据进行计算；在计算过程中，请写明计算步骤，并给出必要的文字说明。五、总体要求基础题和计算题都放在一个文本中提交。催化原理第7页共3页

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