2025年大学《资源化学》专业题库—— 化学催化剂的合成及活性研究.docxVIP

2025年大学《资源化学》专业题库——化学催化剂的合成及活性研究

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分）

1.下列哪种方法不属于典型的多相催化合成方法？

A.沉淀法

B.溶胶-凝胶法

C.水热法

D.化学气相沉积法

2.用于测定固体材料晶体结构和相组成的仪器是？

A.SEM

B.TEM

C.XRD

D.BET

3.下列哪个参数不是用来描述催化剂比表面积的？

A.比表面积

B.孔体积

C.孔径分布

D.微分吸脱附曲线

4.在多相催化反应中，催化剂与反应物之间的相互作用通常发生在？

A.液相中

B.固相表面

C.气相中

D.催化剂内部

5.下列哪种方法不属于常用的催化剂活性评价方法？

A.间歇式反应器

B.流化床反应器

C.热重分析

D.催化剂寿命测试

6.催化剂的选择性是指？

A.催化剂活性的高低

B.催化剂转化率的多少

C.目标产物与副产物之比

D.催化剂稳定性

7.下列哪种物质不属于常见的催化剂毒物？

A.S

B.P

C.Na

D.K

8.溶胶-凝胶法合成催化剂的优点不包括？

A.温度低

B.原料成本低

C.易于控制粒径

D.合成过程复杂

9.水热法合成催化剂的优点不包括？

A.可以在高温高压下合成

B.可以合成晶相纯净的催化剂

C.设备投资成本低

D.合成过程简单

10.傅里叶变换红外光谱（FTIR）主要用于研究？

A.催化剂的晶体结构

B.催化剂的表面形貌

C.催化剂的化学组成和官能团

D.催化剂的孔结构

二、填空题（每空1分，共20分）

1.催化剂是指能够改变__________，而本身的质量和化学性质在反应前后保持不变的物质。

2.催化剂的作用机理主要包括__________和__________两种类型。

3.常用的催化剂表征技术包括__________、__________、__________、__________等。

4.催化剂活性评价的主要指标包括__________、__________和__________。

5.催化剂的选择性可以分为__________选择性和__________选择性。

6.催化剂失活的原因主要包括__________、__________和__________。

7.资源化学主要研究资源的__________、__________和__________。

8.绿色化学要求化学反应过程要__________、__________、__________和__________。

9.催化剂在资源利用和环境保护中起着__________的作用。

10.纳米催化剂是指颗粒尺寸在__________范围内的催化剂。

三、简答题（每题5分，共25分）

1.简述沉淀法合成催化剂的原理和步骤。

2.简述X射线衍射（XRD）技术在催化剂表征中的应用。

3.简述多相催化反应的表面反应机理。

4.简述催化剂中毒的原因及其危害。

5.简述绿色化学与催化剂的关系。

四、计算题（10分）

某催化剂的比表面积为50m2/g，孔体积为0.2cm3/g。假设该催化剂的孔为圆柱形，孔径为5nm。请计算该催化剂的孔径分布。

五、论述题（25分）

设计一种新型催化剂的合成路线，用于催化CO?的加氢还原反应生成甲醇。请说明合成路线的原理、步骤以及预期效果，并分析该催化剂在工业应用中的前景和挑战。

试卷答案

一、选择题

1.D

2.C

3.D

4.B

5.C

6.C

7.C

8.D

9.C

10.C

二、填空题

1.反应速率

2.均相催化；多相催化

3.X射线衍射；透射电子显微镜；扫描电子显微镜；比表面积及孔径分析

4.活性；选择性；稳定性

5.空间；化学

6.积碳；烧结；中毒

7.开发；利用；保护

8.原子经济；环境友好；能源消耗低；社会安全

9.重要

10.1-100nm

三、简答题

1.沉淀法合成催化剂的原理是利用沉淀反应，将可溶性前驱体转化为不溶性催化剂。步骤通常包括：配制前驱体溶液、加入沉淀剂、控制反应条件（温度、pH、反应时间等）、陈化、过滤、洗涤、干燥和煅烧。

2.X射线衍射（XRD）技术可以用于测定催化剂的晶体结构、晶粒尺寸