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中国石油大学(北京)远程在线考试答案—《催化原理》

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中国石油大学(北京)远程教育学院 秋季期末考试
 
 
《催化原理》
 
 
一、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)
 
① 催化剂的骨架密度
 
答:当测量的体积仅是催化剂的实际固体骨架的体积时,测得的密度称为真密
 
度,又称为骨架密度。
 
②化学吸附
 
答:化学吸附与一般的化学反应相似,是借助于化学键力,遵从化学热力学和
 
化学动力学的传统定律,具有选择性,吸附热大( 40~ 800KJ/mol),一般是不可逆的,尤其是饱和烃分子的解离吸附。 化学吸附为单分子吸附, 具有饱和性。③清洁能源
 
答:清洁能源指不污染环境的能源,也是指可再生能源,包括太阳能、风能、
 
生物质能、地热能以及潮汐能等。
 
④催化剂的化学稳定性
 
答: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,包括活性组份的流失和化学态的改变。⑤结构性助催化剂
 
 
答:能增大活性表面积,防止和延缓活性组份的烧结,但不能提高催化剂比活性的物质,称为结构性助催化剂。
 
⑥ d 空穴
 
答:金属 d 带中某些能级未被充满,可以看作 d 带中的空穴,称为 d 空穴。
 
⑦催化剂的活化
 
答:催化剂在投入实际使用之前,经过一定方法的处理使之变为反应所需的活
 
化态的过程。
 
⑧催化剂的还原活化
 
答:如果催化剂的活性组分是金属,在煅烧后,需要经过还原处理将氧化物转化为金属,这一过程称为还原活化。
 
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
 
 
《催化原理》第 1 页共 3 页
 
 
 
 
2 分,共 20 分)
 
①电是一种催化剂。
 
②对烷基异构反应,固体酸催化剂酸强度越强越好。
 
③ 分子筛催化剂最重要的催化特性是它的择形催化。
 
④活性组分可改变化学反应的活化能。
 
⑤ 点阵是由一系列的点所组成的。
 
⑥助催化剂可改变载体的电子结构。
 
⑦构型扩散是外扩散。
 
⑧d 带空穴是指金属 d 带未被电子充满的部分。
 
⑨ 弛豫会导致洁净固体最外表面原子排布发生改变。
 
⑩ 半导体氧化物催化剂中主催化剂的 Fermi 能级是可以调节的。
 
3、简答题( 6 题,每题 5 分,共 30 分)
 
(1)光催化的原理是什么?
 
答: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,使其还原或者氧化。 因为 TiO2 的带隙宽约为 3.2eV,只有紫外线(380nm)的能量才能激发,产生的电子 -空穴对迁移至 TiO2 表面,分别进行还原 (电子)、氧化(空穴)反应。

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