2025年大學(xué)《資源化學(xué)》專業(yè)題庫——化學(xué)合成催化劑在有機(jī)合成中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.下列關(guān)于均相催化和多相催化的描述，正確的是（）。A.均相催化反應(yīng)速率通常比多相催化慢B.多相催化劑中的活性中心通常是催化劑的整體表面C.均相催化劑易于分離和回收D.多相催化反應(yīng)通常不需要活化能2.在有機(jī)合成中，用于分子選擇性的催化劑通常是指（）。A.提高反應(yīng)活化能的催化劑B.降低反應(yīng)活化能的催化劑C.只能催化一種反應(yīng)的催化劑D.能選擇性地催化某一特定產(chǎn)物生成的催化劑3.下列哪種金屬元素常被用作烯烴復(fù)分解反應(yīng)的催化劑？（）A.NiB.PdC.RuD.Fe4.路易斯酸在有機(jī)催化中主要作用是（）。A.提供電子對(duì)，促進(jìn)親核進(jìn)攻B.接受電子對(duì)，促進(jìn)親電進(jìn)攻C.增加反應(yīng)物的溶解度D.降低反應(yīng)的活化能5.伯恩斯坦特規(guī)則（Bredt'sRule）主要適用于（）。A.環(huán)狀醚的合成B.環(huán)狀烯烴的合成C.碳-碳鍵的斷裂D.羰基化合物的還原6.在費(fèi)托合成（Fischer-Tropschsynthesis）中，常用的催化劑是（）。A.Al?O?B.Fe基催化劑C.ZnOD.Cr?O?7.原子經(jīng)濟(jì)性高的化學(xué)反應(yīng)通常意味著（）。A.催化劑用量少B.產(chǎn)率低C.生成副產(chǎn)物少D.反應(yīng)條件溫和8.催化劑的“毒化”通常是指（）。A.催化劑活性降低或喪失B.催化劑選擇性提高C.催化劑成本降低D.催化劑循環(huán)使用次數(shù)增加9.下列哪個(gè)不是綠色化學(xué)催化原則的內(nèi)容？（）A.使用可再生的原料B.在無毒的溶劑中進(jìn)行反應(yīng)C.設(shè)計(jì)高選擇性的催化劑D.催化劑應(yīng)廉價(jià)易得10.對(duì)于負(fù)載型催化劑，載體的主要作用通常不包括（）。A.提供比表面積，增加活性中心數(shù)量B.改善催化劑的機(jī)械強(qiáng)度C.降低催化劑的制備成本D.調(diào)控活性中心的電子性質(zhì)和化學(xué)環(huán)境二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的________，但不能改變反應(yīng)的________。2.催化劑的活性通常用________或________來衡量。3.多相催化反應(yīng)中，反應(yīng)物和催化劑之間通常通過________相互作用。4.金屬催化劑的催化活性與其________和________密切相關(guān)。5.分子篩是一類具有規(guī)整孔道結(jié)構(gòu)的________催化劑，常用于酸催化和擇形催化。6.催化劑的選擇性包括________選擇性、________選擇性和________選擇性。7.在有機(jī)合成中，手性催化劑可用于實(shí)現(xiàn)________反應(yīng)。8.催化劑的穩(wěn)定性包括________穩(wěn)定性和________穩(wěn)定性。9.酶是一種具有高效性和高度________的生物催化劑。10.基于原子經(jīng)濟(jì)性的綠色化學(xué)理念要求化學(xué)反應(yīng)的生成物中，盡量讓所有的原子都轉(zhuǎn)化到________中。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。請(qǐng)給出簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的定義）1.均相催化2.催化活性3.化學(xué)選擇性4.負(fù)載型催化劑5.綠色化學(xué)四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題）1.簡(jiǎn)述均相催化和多相催化的主要區(qū)別。2.影響催化劑活性的主要因素有哪些？3.在有機(jī)合成中，使用催化劑相比非催化反應(yīng)有哪些優(yōu)點(diǎn)？4.簡(jiǎn)述固體酸催化劑在有機(jī)合成中的一種典型應(yīng)用實(shí)例。五、論述題（10分。請(qǐng)結(jié)合具體實(shí)例，論述催化劑在實(shí)現(xiàn)綠色有機(jī)合成中的重要性。）試卷答案一、選擇題1.C2.D3.B4.B5.B6.B7.C8.A9.D10.C二、填空題1.反應(yīng)速率；熱力學(xué)平衡常數(shù)2.轉(zhuǎn)化頻率；催化轉(zhuǎn)化數(shù)3.物理吸附4.電導(dǎo)率；表面狀態(tài)（或電子結(jié)構(gòu)）5.固體6.化學(xué)類型；區(qū)域；立體7.不對(duì)稱8.化學(xué)；熱9.選擇性10.目標(biāo)產(chǎn)物（或期望產(chǎn)物）三、名詞解釋1.均相催化：催化劑與反應(yīng)物處于同一相態(tài)（通常為液相）的催化過程。2.催化活性：衡量催化劑促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)速率能力的指標(biāo)，常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)物生成率表示。3.化學(xué)選擇性：指催化劑促使反應(yīng)主要生成目標(biāo)產(chǎn)物，而非副產(chǎn)物的能力。4.負(fù)載型催化劑：將活性組分分散在多孔載體（如硅膠、氧化鋁）上的催化劑。5.綠色化學(xué)：旨在從源頭上減少或消除有害物質(zhì)的設(shè)計(jì)化學(xué)產(chǎn)品和過程的科學(xué)。四、簡(jiǎn)答題1.均相催化中，催化劑與反應(yīng)物處于同一相態(tài)，通常為液相，反應(yīng)物易于接近活性中心，但反應(yīng)后催化劑與產(chǎn)物分離困難。多相催化中，催化劑為固體，反應(yīng)物需吸附到固體表面活性位點(diǎn)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后催化劑與產(chǎn)物易分離，但反應(yīng)物吸附可能存在能壘。2.主要因素包括：催化劑的本性（如組成、結(jié)構(gòu)、電子性質(zhì)）、反應(yīng)條件（溫度、壓力、溶劑、氣氛）以及反應(yīng)物本身的性質(zhì)。例如，溫度升高通常能提高反應(yīng)速率，但過高可能導(dǎo)致副反應(yīng)；合適的溶劑可以改善反應(yīng)物與活性中心的接觸。3.使用催化劑的優(yōu)點(diǎn)在于：顯著提高反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時(shí)間；降低反應(yīng)所需的活化能，使一些難以進(jìn)行的反應(yīng)變得可行；提高反應(yīng)的選擇性，有利于目標(biāo)產(chǎn)物的生成，減少副產(chǎn)物；節(jié)省能源；反應(yīng)條件通常更溫和；易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物的分離和催化劑的回收利用，提高經(jīng)濟(jì)性。4.例如，固體酸催化劑（如硫酸負(fù)載在氧化鋁上）常用于醇的脫水生成烯烴。反應(yīng)物醇分子在固體酸表面被吸附并質(zhì)子化，然后發(fā)生分子內(nèi)脫水，生成烯烴并脫附。五、論述題催化劑在實(shí)現(xiàn)綠色有機(jī)合成中具有極其重要的核心作用。首先，催化劑能夠顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，使得在溫和條件下（如常溫常壓、水相介質(zhì)）就能進(jìn)行反應(yīng)，這直接符合綠色化學(xué)要求的無毒、無害、節(jié)能的原則。其次，通過精心設(shè)計(jì)的催化劑，可以大大提高目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性，減少副產(chǎn)物的生成，從而減少廢棄物的產(chǎn)生和后續(xù)的分離純化過程，符合原子經(jīng)濟(jì)性的要求。例如，不對(duì)稱催化手性催化劑的應(yīng)用，可以在高立體選擇性地合成手性藥物分子，避免了對(duì)映異構(gòu)體的分離，節(jié)