催化材料期末考试答案2023春

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催化材料

1. 关于催化剂的寿命说法错误的是（ ）。

A:人们总是希望催化剂的寿命更长 B:催化剂寿命可以作为评价催化剂性能的指标 C:催化剂寿命越短，经济效益一定越低 D:催化剂的活性和寿命不相关
AI参考:关于催化剂的寿命说法错误的是D：催化剂的活性和寿命不相关。催化剂的活性是指催化剂对化学反应的催化能力，它与反应温度、反应物浓度、催化剂的类型等因素有关，而催化剂的寿命是指催化剂能够稳定使用的时间长度，与催化剂的制备、储存、使用条件等有关。虽然活性与寿命是两个不同的概念，但它们都是评价催化剂性能的重要指标。催化剂的活性高并不意味着寿命一定长，反之，有些催化剂虽然活性较低，但寿命长，这需要根据具体的工业应用和生产成本来考虑。因此，催化剂的活性和寿命是相关的，选项D错误。'


2. TS-1分子筛主要用于（ ）


A:H2O2 为还原剂的还原反应 B:H2O2 为氧化剂的氧化反应
AI参考:答案：A:H2O2 为还原剂的还原反应TS-1分子筛主要用于氢过氧化物的还原反应，因为它具有较高的酸性，能够与氢过氧化物发生化学反应。选项B中描述的氧化反应与TS-1分子筛的性质不符。因此，正确答案是A。'

3. 下列对L酸和B酸说法不正确的是（ ）

A:催化烃类的脱水、脱氢、烷基化等反应需要L酸 B:B酸中心和L酸中心可以转化 C:异丙苯的裂解反应需要Ｂ酸中心 D:不同类型酸中心催化机理不同，催化的反应也不同
AI参考:正确选项是：C:异丙苯的裂解反应需要Ｂ酸中心。A选项正确，因为L酸主要催化脱水反应，也可用于脱氢和烷基化反应；B选项正确，因为B酸中心和L酸中心可以互相转化；D选项正确，因为不同类型的酸中心催化机理不同，所催化的反应也不同。而C选项中，异丙苯的裂解反应主要是自由基机理，与B酸中心无关。因此，不正确的是C选项。'

4. 下列对吸附认识不正确的是：（ ）

A:金属内晶格氧不会和氧气分子发生交换 B:氧气分子可能会以整个分子形式吸附在催化剂表面 C:氧气在催化剂表面会发生解离吸附 D:氢分子解离有均裂和异裂两种形式
答案:理想吸附属多层吸附AI参考:正确答案是C：氧气在催化剂表面会发生解离吸附。吸附是指物质（分子、离子或原子）表面或内部孔隙中的分子或离子被吸附剂吸附的现象。在氧气和金属内晶格氧之间，金属内晶格氧不会和氧气分子发生交换，而氧气分子可能会以整个分子形式吸附在催化剂表面，并形成大吸附分子。氢分子解离有均裂和异裂两种形式，与吸附没有直接关系。因此，C选项不正确。'


5. 重油中的金属杂质，主要是()

   
   

   
   


A:铁、镍的卟啉化合物 B:钒、镍的卟啉化合物 C:钴、镍的卟啉化合物 D:钴、镍的吡啶化合物 
AI参考:正确答案是C：钴、镍的卟啉化合物。重油中的金属杂质主要是钴、镍的卟啉化合物。这些金属杂质通常以络合物的形式存在于重油中，对重油的品质和安全性产生影响。'

6. 关于催化剂说法正确的是 （ ）。

A:载体一般没有活性或者活性很低 B:催化反应可以没有主催化剂 C:电子助催化剂可以改变主催化剂的电子结构提高活性和选择性 D:催化剂和载体密不可分，缺一不可
答案:催化剂能提高反应速率，且其本身在使用中不被消耗;用催化剂可以提高目标产物的选择性;选择性催化可实现反应程度、反应位置及立体结构方面的控制


7. 异辛烷的优点有哪些？()

   
   

   
   


A:辛烷值高   B:硫含量低    C:抗爆性好    D:蒸汽压低
AI参考:正确选项是：A:辛烷值高 C:抗爆性好。异辛烷具有以下优点：辛烷值高，抗爆性好，燃烧充分，环保无污染。因此，选项A和C是正确的。而选项B和D虽然也是异辛烷的优点，但是与题目所问的“异辛烷的优点有哪些？”关系不大，因此不是正确选项。'

8. 均相催化剂的固载化的优点有（ ）。

A:可作为固定床或悬浮床使用 B:催化剂易从产物中分离 C:过滤可分离 D:其余答案都不是
AI参考:正确答案是 A:可作为固定床或悬浮床使用。均相催化剂的固载化优点包括可作为固定床或悬浮床使用，可以提高催化剂的稳定性，便于分离和重复使用。因此，选项A是正确答案。B、C、D选项虽然也是固载化的优点，但与题目要求不符，因此不是正确答案。'


9. 改变沸石分子筛的硅铝比，可以通过（）

   
   


A:同晶取代 B:高温水蒸汽处理 C:改变模板剂 D:改变合成配比
AI参考:正确选项是：BCD改变沸石分子筛的硅铝比可以通过高温水蒸汽处理、改变合成配比、改变模板剂来达到。其中，高温水蒸汽处理可以改变晶格模板中硅酸盐和铝酸盐的比例，从而影响分子筛的结构和性能；改变合成配比可以通过调整原料的配比来改变硅铝比；改变模板剂则可以通过更换或调整制备分子筛的模板剂来达到目的。而同晶取代则通常用于分子筛的改性处理，不是改变硅铝比的主要方法。'

10. 催化膜按照孔结构分类，可以分为致密膜和多孔膜，那致密膜的特点有哪些？（ ）

A:通透量较小 B:适用范围窄 C:通透量较大 D:分离选择性极高
AI参考:正确选项为：A:通透量较小 和 C:通透量较大。致密膜具有较低的通透量，适用于气体或液体的高效分离和纯化，选择性也较高。多孔膜具有较大的通透量和孔径，适用于高分子材料或固体材料的选择性分离和传递。因此，只有A和C是正确的选项。'


11. 影响分子筛合成的影响因素有哪些（）

    
    

    
    


A:有机胺种类 B:投料次序 C:陈化条件   D:原料来源  
答案:有害气体的污染;频繁的水份穿透;分子筛破碎(泄压.升压的的影响);频繁的特殊再生AI参考:影响分子筛合成的影响因素包括：ABCD 这些因素对分子筛的合成有着显著影响：1. 有机胺种类和用量：这是影响分子筛结构的关键因素，能够决定所制备分子筛的种类和性能。2. 投料次序：合理的投料次序能降低合成能耗，影响产物的结构。3. 陈化条件：在分子筛制备的最后阶段，保持一定的温度和时间以促使反应完成，这个过程叫做陈化。陈化条件对分子筛的形貌和性质有很大影响。4. 原料来源：对制备过程的稳定性有影响，需要根据原料来源的特点制定合适的制备工艺。所以，正确选项为 ABCD。'


12. Hammett法的优点有哪些？（）

    
    


A:简单 B:能辨别出催化剂酸中心是L酸还是B酸  C:直观 D:可得到酸强度分布
答案:σ值越小，吸电子能力越强AI参考:正确选项是ABCD。Hammett法是一种用于研究酸催化剂酸中心的方法，具有以下优点：简单、能辨别出催化剂酸中心是L酸还是B酸、直观、可得到酸强度分布。这些优点使得Hammett法在研究酸催化剂方面具有很高的应用价值。'


13. 重整催化剂失活的主要原因是（）

    
    

    
    


A:Pt被氧化 B:Pt晶粒长大  C:结焦   D:金属流失
答案:中毒;积炭;铂晶粒聚集;卤素流失


14.  Z-scheme光催化体系可分为(  )三类

    
    

    
    


A:直接 B:传统 C:全固体基 D:间接
答案:全固体基;传统;直接

15. Hammett法的缺点有哪些？（ ）

A:催化剂颜色深时看不到指示剂变色 B:达到平衡可能比较慢 C:不能辨别出催化剂酸中心是L酸还是B酸 D:催化剂孔太小时数据不准
AI参考:正确选项为ABCDHammett法的缺点包括：1. 催化剂颜色深时看不到指示剂变色（A）：如果催化剂的颜色很深，可能会影响指示剂的颜色变化，导致难以观察到指示剂的变色。2. 达到平衡可能比较慢（B）：Hammett方法需要催化剂达到平衡才能进行测定，这可能需要较长的时间，尤其是在高浓度或高活性的催化剂体系中。3. 不能辨别出催化剂酸中心是L酸还是B酸（C）：Hammett方法主要通过研究电子效应来推断催化剂的性质，对于酸中心的研究可能不够准确。4. 催化剂孔太小时数据不准（D）：催化剂的孔径大小可能会影响反应速率和Hammett测量的准确性。因此，ABCD都是Hammett法的缺点。'

16. 下列属于新型均相配位催化剂有（ ）。

A:其余答案都不是 B:光活化催化剂 C:多金属中心催化剂 D:金属原子簇催化剂
答案:A.KMNO4AI参考:答案为D：金属原子簇催化剂。金属原子簇催化剂是一种新型均相配位催化剂，它由互相连接的多个金属原子组成，具有很高的催化活性、选择性、专一性和效率，被广泛应用于许多化学反应中。因此，D选项是正确答案。光活化催化剂和多金属中心催化剂虽然也是催化剂的一种，但它们不属于均相配位催化剂，因此不是正确答案。'


17. 利用空间限域效应合成单原子催化剂时，常用的载体有（）。

    
    


A:MOF B:Fe3O4 C:分子筛  D:COF   
答案:分子筛;COF;MOF

18. 新型煤化工行业涉及到非均相催化过程。（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案：B:对。新型煤化工行业涉及到非均相催化过程，是一种常见的化学过程。因此，该题判断正确，答案为B。'

19. 合成反式[Pt(NH₃)₂Cl₂]时，要用[PtCl₄]^2-作原料，然后用氨水处理。 （ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是B:错。合成反式[Pt(NH3)2Cl2]时，要用[Pt(NH3)Cl3]作原料，然后用氨水处理。使用[PtCl4]作为原料合成反式[Pt(NH3)2Cl2]是不正确的。'

20. 催化材料可以加快化学反应速率，因此也可以改变反应程度。（ ）

A:对 B:错
AI参考:正确答案是B：错。催化剂可以加快化学反应速率，但不能改变反应的平衡常数和反应程度。因此，催化剂不能改变反应程度。'

21. 选择性氧化催化剂的外形、活性组分的分布对反应活性和选择性的影响很大。（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。 选择性氧化催化剂的外形、活性组分的分布对反应活性和选择性有很大的影响。催化剂的形状和颗粒大小可以影响反应接触面积和反应物在催化剂表面的扩散性能，从而影响反应速率和选择性。活性组分的分布也会影响催化剂的整体性能，如分散度、比表面积等，从而影响反应活性和选择性。因此，选择性氧化催化剂的外形、活性组分的分布对反应活性和选择性的影响很大。"

22. 当M-C键强度弱时，烃类在催化剂表面吸附较弱，但迁移性很强，适合进行选择性氧化反应。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是B：错。在催化剂表面吸附较弱，不利于烃类进行选择性氧化反应，需要更强的M-C键强度。烃类在催化剂表面吸附较强时，迁移性较弱，不利于进行选择性氧化反应。因此，当M-C键强度弱时，烃类不适合进行选择性氧化反应。'

23. 结构助催化剂可以消除内外扩散。（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案：B:对。结构助催化剂可以减小内外扩散阻力，从而改善反应速率和反应选择性。因此，结构助催化剂可以消除内外扩散。'

24. 催化裂化、催化重整、加氢精制、加氢裂化等催化是提高油品品质常用的方法。（ ）

A:错 B:对
AI参考:正确。催化裂化、催化重整、加氢精制、加氢裂化等催化过程都是提高油品品质常用的方法。这些过程通过催化剂的作用，将原料油中的不饱和烃转化为饱和烃，同时还可以将一些有害物质去除，从而提高油品的品质。因此，答案是B：对。'

25. 丙烯氧化（氨氧化）催化反应过程中，氧化还原对的作用是（促进氧扩散）。（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。丙烯氧化（氨氧化）催化反应过程中，氧化还原对的作用是催化氧化反应本身，而不是促进氧的扩散。氧化还原对中的电子从一个物种转移到另一个物种，从而引发化学反应。在这个过程中，催化剂本身并不直接接触氧气，而是通过电子转移过程与反应物相互作用，从而促进反应的进行。因此，选项A是错误的，而选项B是正确的。'

26. 只有异构烷烃才与烯烃反应。（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。只有异构烷烃才与烯烃反应，这句话是正确的。异构烷烃是指分子式相同但结构不同的烷烃，包括正构烷烃和异构烷烃。烯烃是一种不饱和烃，含有碳碳双键。当异构烷烃与烯烃反应时，可以发生加成反应、聚合反应等化学反应。因此，只有异构烷烃才与烯烃反应。'

27. 在对光催化材料进行光电流表征时，较高的光电流相应表明更好的电荷分离性能。（ ）

A:对 B:错
AI参考:正确答案是A：对。在对光催化材料进行光电流表征时，较高的光电流表明材料具有较好的电荷分离性能，因为较高的光电流说明材料能够有效地将光能转化为电能，这表明材料在光催化反应中能够将电子从催化剂表面分离出来，形成具有氧化能力的自由电子，从而更好地进行电荷分离。因此，较高的光电流相应表明更好的电荷分离性能。所以，这个说法是正确的。'

28. 工业上常用H₂S为硫化剂，为了方便运输储存，常用CS₂，使用时再配置H₂或H₂O。（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。工业上常用H2S为硫化剂，为了方便运输储存，常用CS2，使用时再配置H2或H2O，这种说法是正确的。在储存和运输过程中，使用CS2可以减少H2S的体积和重量，同时CS2也具有较好的稳定性，可以保证运输和储存的安全性。在使用时再配置H2或H2O，可以满足硫化的需要。因此，答案为B，即“对”。'

29. 与金属有机配合物发生氧化加成反应的加成物有亲电试剂、含有多重键的分子、非极性加成物等。 （ ）

A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。金属有机配合物发生氧化加成反应时，加成物可以包括亲电试剂、含有多重键的分子、非极性加成物等。这个判断题是正确的。金属有机配合物通常具有较高的反应活性，可以与多种分子发生反应，包括亲电试剂、含有多重键的分子和非极性加成物等。这些加成物可以通过氧化加成反应生成新的化合物，从而完成化学转化。'

30. 分子筛在石油化工行业大量应用。（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。分子筛是一种具有多孔性的固体材料，具有筛分分子、吸附和离子交换等性能，在石油化工行业中具有广泛的应用，如用于石油精炼、气体分离、催化剂载体等。因此，选项B是正确的。'

31. 新型催化材料一定会伴随产生巨大的社会和经济效益。（ ）

A:对 B:错
AI参考:正确答案为A，即“对”。新型催化材料在降低能源消耗、提高能源利用效率、减少环境污染等方面具有巨大的潜力，因此一定会伴随产生巨大的社会和经济效益。'

32. 杂多酸化合物是指杂多酸及其盐类，对吗？ （ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是A：对。杂多酸化合物是指含有杂多酸或其盐类的化合物。杂多酸是一类含有氧氧、氮氧双键的有机-无机杂化物，具有很高的酸性和氧化性，可以用于催化反应和氧化反应。杂多酸及其盐类是化学工业和材料科学中常用的化合物类型。'

33. 稀硫酸可以催化烷基化反应。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是B：错。稀硫酸不是烷基化反应的催化剂，烷基化反应需要使用特定的催化剂，如硫酸氢钠等。因此，稀硫酸不能催化烷基化反应。'

34. 在分子筛结构中，铝氧四面体能直接相连，对吗（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。在分子筛结构中，铝氧四面体通过氢键相互连接，形成三维的骨架结构。铝氧四面体是由铝离子和氧离子形成的配位键结构，其中铝离子提供空轨道，氧离子提供电子对。这些四面体骨架之间通过氢键相互连接，形成具有特定孔径和孔结构的分子筛。因此，在分子筛结构中，铝氧四面体能直接相连的说法是正确的。'

35. 酸碱理论中提出电子论的是Lewis，对吗？（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是A：对。酸碱理论中提出电子论的是Lewis，他认为物质在化学反应中既释放出质子（H+）又接受质子，从而表现出酸碱反应。在酸碱理论的发展过程中，Lewis的理论起到了重要的作用。因此，答案为A，即“对”。'


36. CO与过渡金属可以形成σ键，也可以形成反馈π键。（ ）


A:错 B:对
AI参考:答案：B:对。CO与过渡金属可以形成σ键，也可以形成反馈π键。具体来说，CO分子中的C原子与氧原子之间的键是单键，是一种σ键。同时，C原子上还有一对未成键的电子，这些电子可以与金属原子形成的π键相互作用，形成反馈π键。因此，CO与过渡金属可以形成σ键，也可以形成反馈π键，该判断是正确的。'

37. 吡啶吸附红外法能区分强酸和弱酸。（ ）

A:对 B:错
AI参考:A对。吡啶吸附红外法用于红外光谱中鉴别分子中含有芳环和含杂原子的无机酸性或碱性物质。所以，吡啶吸附红外法能区分强酸和弱酸。因此答案为A，对。'

38. 红外光谱和紫外光电子谱能表征CO的吸附方式。（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。红外光谱和紫外光电子谱可以用于表征CO的吸附方式。红外光谱可以用于分析吸附剂表面上的CO分子的振动模式，从而确定吸附方式；紫外光电子谱可以用于分析吸附剂表面上的CO分子的电子结构和化学环境，从而进一步确定吸附方式。因此，红外光谱和紫外光电子谱是表征CO的吸附方式的有效工具。'

39. 在利用配位策略合成单原子催化剂时，配体除了捕获前驱体还可起到阻止其迁移作用，从而促进单原子形成。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是B:错。在利用配位策略合成单原子催化剂时，配体通常只起到捕获前驱体并形成单原子催化剂的作用，而不会起到阻止其迁移的作用。因此，这个说法是错误的。'

40. 催化裂化中正构烷烃的裂解活性高于异构烷烃。（ ）

A:错 B:对
答案:错误AI参考:正确答案是B：对。在催化裂化过程中，正构烷烃的裂解活性高于异构烷烃。这是因为正构烷烃的分子较大，在催化剂表面易于形成大的裂解产物，导致反应速率加快。而异构烷烃由于结构上的差异，裂解活性相对较低。因此，这个判断题是正确的。'

41. 光催化时，入射光能量需要大于催化剂的禁带宽度。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案：B：错。在光催化反应中，入射光的能量应该小于或等于催化剂的能带宽度，才能实现催化反应。因此，选项B是错误的。'

42. 分子活化是配位催化中的关键步骤，它决定了反应的速率，一定程度上也决定了反应的效率 。 （ ）

A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。分子活化是配位催化中的关键步骤，它决定了反应的速率，一定程度上也决定了反应的效率。因此，这个判断题是正确的。'

43. 催化剂通过降低反应活化能从而加快反应速率，故对于有催化剂参与的反应，反应的焓变也会减少，对吗？（ ）

A:错 B:对
AI参考:B:对。催化剂可以降低反应的活化能，从而加快反应速率，但是催化剂对反应的焓变没有影响。因此，对于有催化剂参与的反应，反应的焓变不会减少。所以，答案是B：对。'

44. 在Co-Mo/Al₂O₃结构中，Co-Mo在载体上形成单层氧化物，经过还原硫化后部分氧被硫取代，形成多层硫化物结构。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是B：错。根据题目描述，Co-Mo在载体上形成单层氧化物，经过还原硫化后部分氧被硫取代，形成多层硫化物结构。这个描述中的载体应该是载体材料，而不是载体上的单层氧化物。因此，这个判断题是错误的。'