催化原理试题及答案

催化原理试题及答案

一、单项选择题（共30题，每题1分，共30分）（以下每小题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）催化剂在化学反应中的主要作用是（）A.提高反应平衡转化率B.降低反应活化能C.增加反应产物产量D.改变反应的化学平衡下列关于催化剂的表述，正确的是（）A.催化剂只能加快反应速率B.催化剂在反应前后性质不变C.催化剂参与反应但不改变反应机理D.催化剂能改变化学反应的方向多相催化反应中，催化剂表面活性中心与反应物分子发生的相互作用类型是（）A.物理吸附B.化学吸附C.静电吸引D.范德华力作用催化剂的“选择性”是指（）A.催化剂改变化学反应速率的能力B.催化剂促进主反应、抑制副反应的能力C.催化剂在反应中的稳定性D.催化剂的机械强度和热稳定性下列不属于催化剂基本组成部分的是（）A.活性组分B.载体C.助催化剂D.反应原料在催化反应动力学中，“周转频率（TOF）”的单位是（）A.mol/g·s B.s⁻¹C.L/mol·s D.mol/L·s催化剂失活的主要原因不包括（）A.活性组分烧结B.积碳堵塞活性中心C.载体与活性组分反应D.反应温度升高下列催化反应类型中，催化剂与反应物同处于一相的是（）第1页共11页A.多相催化B.均相催化C.酶催化D.光催化催化剂的“稳定性”不包括以下哪种性质（）A.化学稳定性B.热稳定性C.机械稳定性D.选择性稳定性在催化反应中，若反应物分子吸附在催化剂表面后发生化学键断裂，该吸附类型为（）A.物理吸附B.化学吸附C.离子交换吸附D.氢键吸附下列因素中，对催化剂活性影响最小的是（）A.活性组分含量B.反应温度C.反应物浓度D.催化剂颗粒大小催化剂的“空速”是指（）A.单位时间内通过单位催化剂的反应物料体积B.单位质量催化剂在单位时间内处理的反应物料量C.反应物料通过反应器的流速D.催化剂的孔隙率下列关于酶催化剂的表述，错误的是（）A.酶是生物催化剂，具有高度选择性B.酶催化反应通常在温和条件（常温、常压）下进行C.酶催化剂的活性不受pH值影响D.酶催化剂易受高温、重金属离子失活催化反应中，“化学吸附”的特点是（）A.吸附力弱，可逆性强B.吸附热接近化学反应热C.吸附层数为多层D.吸附速度与温度无关下列不属于工业催化剂成型方法的是（）A.浸渍法B.挤出成型C.滚球成型D.喷雾造粒催化剂的“活性温度范围”是指（）A.催化剂开始失活的温度区间第2页共11页B.催化剂活性最高的温度区间C.反应原料的最佳进料温度区间D.催化剂机械强度最高的温度区间在催化反应动力学中，若反应速率与反应物浓度的一次方成正比，该反应为（）级反应A.零级B.一级C.二级D.三级下列关于“载体”的作用，错误的是（）A.提高催化剂的机械强度B.分散活性组分，增大比表面积C.与活性组分发生化学反应D.改善催化剂的传热和传质性能催化反应中，“积碳”对催化剂的影响是（）A.提高活性B.堵塞活性中心，降低活性C.提高选择性D.增强热稳定性下列催化反应中，属于“串联反应”的是（）A.A→B→C（A为反应物，B为中间产物，C为产物）B.A+B→C+D（一步反应生成C和D）C.A→B（主反应），A→C（副反应）D.A+B→C（催化剂作用下）催化剂的“比表面积”是指（）A.单位质量催化剂的表面积B.单位体积催化剂的表面积C.催化剂表面的平均孔径D.催化剂的总孔容在催化反应中，若催化剂表面吸附两种反应物分子，且反应需要这两种分子在表面发生碰撞，该反应机理属于（）A.单分子反应机理B.双分子反应机理C.Langmuir-Hinshelwood机理D.Eley-Rideal机理下列因素中，不会导致催化剂“中毒”的是（）第3页共11页A.反应物中的杂质B.催化剂制备过程中的残留物质C.反应温度过高D.催化剂表面的化学吸附催化剂的“选择性”可以用（）表示A.主反应速率/总反应速率B.主产物产率/总产物产率C.转化率/空速D.活性/稳定性下列关于“多相催化反应”的步骤，正确的顺序是（）

①产物从催化剂表面脱附

②反应物在催化剂表面吸附

③表面化学反应

④反应物扩散到催化剂外表面

⑤产物扩散到催化剂外表面A.

④→

②→

③→

①→

⑤B.

④→

①→

②→

③→

⑤C.

②→

④→

③→

①→

⑤D.

②→

③→

④→

①→

⑤催化剂的“失活速率”是指（）A.单位时间内催化剂活性下降的百分比B.催化剂完全失活所需的时间C.催化剂在使用过程中的活性保持率D.催化剂的初始活性与平衡活性之比下列催化反应中，属于“光催化”的是（）A.在TiO₂催化剂表面，光照下分解水生成H₂和O₂B.合成氨反应（Fe催化剂）C.乙酸乙酯水解（H⁺催化剂）D.乙烯聚合（Ziegler-Natta催化剂）催化剂的“活性组分”是指（）A.催化剂中起主要催化作用的成分B.用于提高催化剂稳定性的辅助成分C.用于分散活性组分的惰性成分第4页共11页D.催化剂的机械支撑部分在催化反应动力学中，“活化能”的单位是（）A.mol/L B.J/mol C.s⁻¹D.L/mol·s下列关于“催化剂失活类型”的表述，错误的是（）A.化学失活是由于活性组分与其他物质发生化学反应B.物理失活是由于催化剂结构变化（如烧结）C.中毒失活是由于反应物与催化剂发生强相互作用D.积碳失活属于化学失活

二、多项选择题（共20题，每题2分，共40分）（以下每小题有多个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内，多选、少选、错选均不得分）催化剂的基本特征包括（）A.只能加快反应速率B.反应前后质量不变C.参与反应但不改变反应机理D.具有选择性E.不能改变化学平衡工业催化剂的主要性能指标包括（）A.活性B.选择性C.稳定性D.机械强度E.成本多相催化反应的主要步骤包括（）A.反应物分子扩散到催化剂外表面B.反应物分子扩散到催化剂内表面C.反应物分子在催化剂表面吸附D.表面化学反应E.产物分子从催化剂表面脱附影响催化剂活性的因素有（）A.活性组分的分散度B.反应温度第5页共11页C.催化剂的比表面积D.反应压力E.催化剂的孔隙结构下列属于均相催化反应特点的有（）A.催化剂与反应物同处于一相B.反应机理通常较为简单C.催化剂易与产物分离D.反应条件通常较为苛刻（高温高压）E.常见于溶液中的酸碱催化反应催化剂“中毒”的类型包括（）A.暂时中毒B.永久中毒C.选择性中毒D.化学中毒E.物理中毒下列关于酶催化剂的表述，正确的有（）A.酶是生物大分子（如蛋白质）B.酶催化具有高度的立体选择性C.酶催化反应的最适温度通常在30~50℃D.酶催化剂对反应条件（pH、温度）敏感E.酶催化剂只能催化单向反应催化反应动力学研究的内容包括（）A.反应速率的影响因素B.反应机理C.活化能的计算D.反应平衡常数的测定E.反应产物的结构分析工业催化剂的成型方法有（）A.浸渍法B.挤出成型C.滚球成型D.喷雾造粒E.沉淀法催化剂失活的主要原因有（）第6页共11页A.活性组分烧结B.积碳和结焦C.催化剂中毒D.载体流失E.反应温度波动下列关于“载体”作用的表述，正确的有（）A.提高催化剂的机械强度B.分散活性组分，降低成本C.改善催化剂的传热性能D.提供活性中心E.调节催化剂的孔径分布催化反应中，“吸附”的类型包括（）A.物理吸附B.化学吸附C.离子吸附D.氢键吸附E.范德华力吸附下列关于“选择性”的表述，正确的有（）A.选择性高的催化剂能提高主反应产物的收率B.选择性是催化剂的固有属性，与反应条件无关C.选择性可以用主产物产率与总产物产率的比值表示D.选择性高的催化剂一定具有高活性E.选择性受催化剂表面结构和活性中心性质影响影响催化剂稳定性的因素有（）A.活性组分的热稳定性B.催化剂的化学稳定性C.载体与活性组分的相互作用D.反应气氛的影响E.催化剂的机械强度下列催化反应机理中，属于“表面反应控制”的特征有（）A.反应速率与反应物浓度无关B.反应速率随温度升高而加快C.反应速率受催化剂表面活性中心数量影响D.反应速率与产物浓度无关第7页共11页E.反应速率受扩散过程影响下列关于“周转频率（TOF）”的表述，正确的有（）A.TOF的单位是s⁻¹B.TOF反映单位活性中心的催化效率C.TOF与催化剂的活性组分分散度无关D.TOF可用于比较不同催化剂的本征活性E.TOF的计算公式为反应速率/活性中心数量下列属于“负催化剂”的应用场景有（）A.防止橡胶老化B.减缓食品氧化变质C.提高反应选择性D.降低反应速率以保证安全E.提高催化剂稳定性催化反应中，“扩散影响”的表现有（）A.外扩散影响反应物在催化剂外表面的传质阻力B.内扩散影响反应物在催化剂内孔隙中的传质阻力C.扩散影响会导致反应速率偏离动力学方程D.扩散影响与催化剂颗粒大小无关E.消除扩散影响的方法包括减小催化剂颗粒尺寸下列关于“光催化”的表述，正确的有（）A.光催化反应需要光照条件B.常用的光催化剂有TiO₂、ZnO等C.光催化反应通常在常温常压下进行D.光催化可用于降解有机污染物E.光催化反应的机理涉及电子-空穴对的产生催化剂失活的“再生”方法包括（）A.烧碳再生B.化学清洗再生第8页共11页C.溶剂萃取再生D.离子交换再生E.焙烧再生

三、判断题（共20题，每题1分，共20分）（对的打“√”，错的打“×”）催化剂既能加快正反应速率，也能加快逆反应速率（）催化剂的活性越高，其选择性也一定越高（）均相催化反应中，催化剂与反应物同处于气相或液相（）化学吸附的吸附热通常小于物理吸附的吸附热（）催化剂的比表面积越大，其活性一定越高（）酶催化剂是一种高效、专一性强的生物催化剂（）催化反应的活化能是指反应物分子从基态转变为活化态所需的能量（）多相催化反应中，内扩散影响会导致催化剂内浓度分布不均匀（）催化剂的“空速”越大，处理的反应物料量越少（）催化剂中毒后，其活性和选择性都会下降（）载体的主要作用是提高催化剂的活性（）催化反应的平衡常数与催化剂无关（）物理吸附是可逆的，化学吸附是不可逆的（）催化剂的稳定性是指其在使用过程中活性保持不变的能力（）光催化反应中，光照强度不会影响反应速率（）催化剂的失活速率随使用时间的延长通常会逐渐加快（）均相催化反应的催化剂易与产物分离（）催化反应的活化能越大，反应速率对温度的变化越敏感（）催化剂的“选择性”只与活性组分有关，与载体无关（）工业催化剂的成型方法对其性能没有影响（）第9页共11页

四、简答题（共2题，每题5分，共10分）简述催化剂的基本特征及其在化学反应中的作用解释催化反应动力学中“活性”和“选择性”的概念，并说明两者的关系附参考答案

一、单项选择题1-5DBBBD6-10BDBAB11-15CBCBA16-20BBCBA21-25ACCBA26-30AAABC

二、多项选择题1BDE2ABCDE3ABCDE4ABCDE5ABE6ABC7ABCD8ABC9BCD10ABCD11ABCE12AB13ACE14ABCDE15BC16ABDE17ABD18ABCE19ABCDE20ABCDE

三、判断题1√2×3√4×5×6√7√8√9×10√11×12√13×14×15×16√17×18√19×20×

四、简答题催化剂基本特征及作用催化剂的基本特征包括

①能改变化学反应速率（正/负催化），反应前后自身组成和质量不变；

②具有选择性，只加速特定反应；

③不能改变化学平衡位置；

④参与反应过程但不影响反应热力学性质作用通过降低反应活化能提高反应速率；通过选择性控制产物分布；在工业生产中优化反应条件、降低能耗活性与选择性概念及关系第10页共11页活性催化剂改变化学反应速率的能力，常用反应速率表示（如mol/g·s）选择性催化剂促进主反应、抑制副反应的能力，常用主产物产率与总产物产率的比值表示关系活性体现反应速率快慢，选择性体现产物取向，两者无必然联系（高活性催化剂可能选择性低，反之亦然），需根据反应目标优化第11页共11页。