十、请依据以下反应原理来解释N2O分解反应中p -型催化剂的活性高于n-型催化剂。
?N2O?e(从催化剂表面上取得电子)?N2?Oad?2Oad?O2?2e(给催化剂电子)(速控步骤)?或Oad?N2O?N2?O2?e
参考答案：
速控步骤中，O将电子转移给p-型半导体催化剂、或n-型半导体催化剂，并且
-
电子是进入p-型半导体的E受，或进入n-型半导体的Ev上。p-型半导体中，O-的电子转移，会使体系空穴数减少，高价离子如Ni3+减少，使得体系能量降低，得到稳定。n-型半导体中，O-的电子转移使体系的电子数增多，低价离子如Zn0，Zn+增多，体系更容易给出电子，导致体系能量增高，而不稳定。因此，p -型催化剂的活性高于n-型催化剂。
五、计算题
1、请写出B.E.T.方程的数学表达式，并计算下面硅胶样品的比表面积（用液氮来测硅胶的比表面，通过利用对P/P0作图测得斜率=13.85×10-3cm-3，截距=0.15 ×10-3 cm-3，硅胶样品量为0.83g，Am = 0.162 nm2）。
参考答案： 1. BET方程为
p/p01c?1??(p/p0) V(1?p/p0)cVmcVm
V——吸附量；
p——吸附时的平衡压力；
p0——吸附气体在给定温度下的饱和蒸气压； Vm——表面形成单分子层所需要的气体体积； c为与吸附热有关的常数。
2. 用实验测出不同的相对压力p/p0（0.05~0.35）下所对应的一组平衡吸附体积V；由作图法得
P/P0V(1?P/P0)
直线方程，截距为1/Vmc，斜率为(c - 1)/Vmc。Vm=1/(斜率+截距)。
p/p0As?AmNm?AmVm?6.022?1023VT,P
Ag?AsW
Ag=(71/22400) ×6.02 ×1023 ×16.2 ×10-20/0.83=373m2.g-1
3. 用Hg-He法测某催化剂重量W = 4g时, 若已知容器容积V = 60.00cm3,, 测定充He和充汞体积分别为VHe = 59.5cm3和VHg = 59cm3。求该催化剂的骨架密度?骨架、颗粒密度?颗粒、孔容V孔、比孔容Vp和孔隙率?? 参考答案：
(1) 由 ?骨架 = W / (V-VHe) = 4/(60.00-59.5) = 8 g / cm3 （2） ?颗粒 = W / (V-VHg) = 4/ (60.00-59.00) = 4 g / cm3 (3) V孔 = VHe- VHg = 59.50-59.00 =0.50 cm3 (4) Vp = (VHe- VHg)/ W = (59.5-59.00)/4 =0.125 cm3 / g
(5) ? = (VHe- VHg) / (V-VHg) = (59.50-59. 00)/ (60.00-59.00) = 0.5
4. 工业上生产环氧乙烷是用空气氧化乙烯来实现，通常使用的催化剂为Ag / ?-Al2O3。请你说明催化剂Ag / ?-Al2O3中各组分所起的作用，以及选择的理由。若此催化反应是在固定床上进行， 在反应乙烯累积进样量为500 mol后，累计获得了325 mol 环氧乙烷， 25 mol 二氧化碳，残余乙烯为60 mol. 请计算此反应乙烯的转化率, 环氧乙烷的选择性
参考答案：
催化剂中Ag 为催化活性组分， ?-Al2O3作载体。 由于乙烯空气氧化制环氧乙
烷反应中，存在中间氧化产物环氧乙烷进一步氧化生成二氧化碳的副反应.，如果选用氧化活性非常高活性金属,则易发生深度氧化副反应。因此，在此催化反应中，一般选用氧化活性比较弱的Ag作为活性组分；此外，选用比表面积很小的?-Al2O3作载体, 通过降低Ag活性组分在载体上的分散度来进一步降低Ag的氧化活性，从而达到进一步抑制深度氧化副反应, 提高中间氧化产物环氧乙烷的选择性。
乙烯的转化率 (%) = (500-60)/500?100% = 88.0 % 环氧乙烷的选择性(%) =325/ (500-60) ?100% =73.9 %
六、选择题
1．关于催化剂描述不正确的是 ( C )
A．催化剂量与化学计量方程式无关 B．反应速度通常与催化剂量成正比 C．加速反应但不参加反应者也是催化剂 D．参加反应后催化剂会有变化但很微小
2.?-Al2O3是( A )
A．酸性载体 B．两性载体 C．中性载体 D．碱性载体 3.正丁烯异构为异丁烯选用的催化剂是( C )
A．过渡金属催化剂 B．过渡金属氧化物催化剂 C．酸性催化剂 D．碱性氧化物催化剂
4.工业上用于空气氧化乙烯制环氧乙烷的Ag/?-Al2O3催化剂中Ag和?-Al2O3分别作为( B )
A．主催化剂和助催化剂 B．主催化剂和载体 C．载体和主催化剂 D．助催化剂和主催化剂
5.合成氨催化剂Fe-K2O-Al2O3中对各组分作用描述正确的是( A ) A．Fe是主催化剂，K2O是电子助催化剂，Al2O3是结构助催化剂 B．Fe与K2O是主催化剂， Al2O3是结构助催化剂 C．Fe是主催化剂，K2O是结构助催化剂，Al2O3是电子助催化剂 D．K2O是主催化剂，Fe是电子助催化剂，Al2O3是结构助催化剂 6. Pt/Al2O3重整催化剂中各组分所起的催化作用是( A )
A．Pt起脱氢催化作用，Al2O3起酸催化与载体作用 B．Pt起氧化催化作用，Al2O3起酸催化与载体作用 C．Pt起脱氢催化作用，Al2O3只作为载体而没有催化作用 D．Pt起脱氢催化作用，Al2O3只起酸催化作用
7.苯加氢变环己烷反应所使用的催化剂是 ( C ) A．Al2O3 B．V2O5 C．Ni/Al2O3 D．CuO 8.MgO载体是( D )
A．酸性载体 B．两性载体 C．中性载体 D．碱性载体 9.下列选项中关于物理吸附的描述正确的是：（ C ）
A．物理吸附前后分子结构发生变化 B. 物理吸附涉及的是价键力 C. 物理吸附热一般较小 D. 物理吸附总是吸热的。 10.载体不可用于 ( D )
A．改进催化剂的机械强度 B．改变由于温度变化引起的各种应力的能力 C．改变由于温度相变引起的各种应力的能力 D．改变催化剂的活性组分 11.关于吸附描述不正确的是 ( B )
A．在不同温度下，可能不同的化学吸附机理占优势 B．尽管温度不同，吸附层的活动性相同
C．吸附根据吸附剂与吸附质的作用力不同可分为化学吸附和物理吸附 D．催化与化学吸附直接相关
12.对氮气有化学吸附作用的金属是( D )
A．Ag B．Na C．Mn D．Fe 13.在过渡金属中，下列哪种物质的化学吸附最弱( A )
A．乙烷 B．乙烯 C．乙炔 D．苯 14. 下列选项中不属于影响CO不同吸附态因素的是（ D ）
A 金属的类别 B遮盖率 C 温度和压力 D 浓度 15. 下述方法不是将氧化物分散于大表面积载体的方法：（ B ） A 沉淀 B 干燥 C 离子交换 D浸渍 16. 孔半径范围在1.5~15nm的孔现在称为（ B ）
A 微孔 B中间孔 C中大孔 D大孔 17.根椐吸附与催化的“火山形原理”，下列说法哪一种是正确的( C )
A．吸附越强，反应活性越好 B．吸附越弱，反应活性越好 C．中等吸附强度，反应活性最好 D．中等吸附强度，反应活性最差
18.下列哪一种物质最不易被过渡金属活化( A )
A．甲烷 B．乙烯 C．乙炔 D．苯 19.下列催化剂制备方法中，只能制备低含量金属负载型催化剂的是( C ) A．沉淀法 B．机械混合法 C．离子交换法 D．浸渍法 20. B．E．T．方程式的导出是基于( B )
A．化学吸附的多分子层理论，借用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来的 B．物理吸附的多分子层理论，借用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来的 C．物理吸附的单分子层理论，借用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来的 D．物理吸附的多分子层理论，借用Freundlich的非理想表面吸附模型推导出来的 21.在?-Al2O3中加入少量SiO2或者ZrO2的目的是( C )
A．增加?-Al2O3比表面 B．降低?-Al2O3的比表面 C．增加?-Al2O3的热稳定性 D．降低?-Al2O3的热稳定性
22.乙烯氧化制环氧乙烷所用银催化剂的适宜载体是( D )
A．?-Al2O3 B．SiO2 C．SiO2-Al2O3 D．?-Al2O3 23.在Pt-Re/ ?-Al2O3重整催化剂中( B ) A．Pt为助催化剂，Re为主催化剂， ?-Al2O3作载体；
B．Pt为主催化剂，Re为助催化剂， ?-Al2O3作载体； C．Pt和Re均为主催化剂， ?-Al2O3作载体； D．Pt和Re均为主催化剂， ?-Al2O3作助催化剂
24.下列选项中关于物理吸附描述正确的是( C )
A．物理吸附前后分子结构发生变化 B．物理吸附涉及的是价键力 C．物理吸附热一般较小 D．物理吸附总是吸热的
25.下列哪种金属不与O2发生化学吸附( C )
A．Pt B．Ni C．Au D．Ag 26.两种反应物参加的多相催化反应中( B )
A．两种反应物都必须发生化学吸咐 B．至少一种反应物发生化学吸附 C．至少一种反应物发生物理吸附 D．以上都可以 27.在大多数金属上最容易发生化学吸附的是( C )
A．氮气 B．氢气 C．氧气 D．二氧化碳 28.在催化剂的煅烧过程中，下列哪种说法不正确( B ) A．失去化学键合的水或二氧化碳 B．不改变孔径分布
C．形成活性相 D．稳定机械性质
29.催化裂化过程中，造成分子筛催化剂失活的主要原因是( D ) A．活性组分的流失
B．催化剂晶相结构受到大的破坏 C．催化剂颗粒破裂
D．催化剂酸中心上发生严重积炭
30.合成氨反应混合气中，水蒸汽与硫化氢会使铁催化剂的中毒，其中( A ) A．水蒸汽是可逆中毒，硫化氢是不可逆中毒
B．水蒸汽是不可逆中毒，硫化氢是可逆中毒 C．两者皆为可逆中毒 D．两者皆为不可逆中毒
31.下列哪一种物质在过渡金属上的化学吸附最强( A )
A．炔烃 B．直链烷烃 C．烯烃 D．环烷烃 32.在沉淀法制备Al2O3时，如果焙烧温度达到1200 oC，将得到( C ) A．?-Al2O3 B．?-Al2O3 C． ?-Al2O3 D．?-Al2O3 33.助催化剂（ B ）
A本身对某一反应有很好的活性 B加入的量一般小于催化剂总量的10% C对载体没有帮助 D对催化活性组分无影响 34.下列哪种制备方法是控制均匀沉淀的有效方法 ( B ) A．在金属盐溶液中加NaOH作沉淀剂
B．在金属盐溶液中加尿素作沉淀剂并加热 C．在金属盐溶液中加Na2CO3作沉淀剂 D．在金属盐溶液中加醋酸作沉淀剂
35.在用压汞法测孔结构时( C ) A．样品孔半径越大，所需汞压越大
B．样品孔半径越小，所需汞压越小 C．样品孔半径越大，所需汞压越小 D．样品孔半径与所需汞压无关
36.在用BET方法测定固体比表面积时，为了提高测定准确度，要求测定时吸附质N2的压力P与其饱和蒸气压P0之比，即相对压力范围为( C )
A．0.50~0.80 B．0.30~0.50 C．0.05~0.30 D．0.01~0.10
37.下列氧活性物种中，亲核反应物种是 ( D )
A．O2 B．O2- C．O- D．O2- 38.下列催化过程中，因活性组分挥发流失造成催化剂失活的是( C ) A．用于催化重整反应的Pt-Re/?-Al2O3催化剂 B．用于催化酯化反应的固体酸催化剂
C．用于催化醋酸和乙炔合成醋酸乙烯的醋酸锌/活性炭催化剂 D．用于催化加氢反应的骨架镍催化剂
39.催化剂因烧结而发生的变化有( D ) A．催化剂微晶长大 B．催化剂孔径分布发生变化 C．催化剂活性位减少 D．以上变化都有可能发生