2025年大學化學工程與工藝（工業(yè)催化）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：（總共20題，每題2分，每題只有一個選項符合題意，選出正確答案并填寫在答題區(qū)域）1.以下哪種催化劑屬于固體酸催化劑？A.硫酸B.氧化鋁C.氫氧化鈉D.鈀碳2.工業(yè)催化中，催化劑的活性通常用以下哪種方式表示？A.轉化率B.選擇性C.反應速率常數(shù)D.活化能3.催化劑的比表面積對催化反應有重要影響，一般來說，比表面積越大，催化活性：A.越低B.越高C.不變D.先高后低4.下列哪種現(xiàn)象不屬于催化劑失活的原因？A.中毒B.燒結C.活性組分揮發(fā)D.反應溫度升高5.對于可逆反應，催化劑對正逆反應速率的影響是：A.只加快正反應速率B.只加快逆反應速率C.同等程度加快正逆反應速率D.無影響6.工業(yè)上常用的負載型金屬催化劑，載體的作用不包括以下哪項？A.增加催化劑的比表面積B.提高催化劑的機械強度C.參與化學反應D.改善催化劑的熱穩(wěn)定性7.分子篩催化劑具有獨特的擇形催化性能，其擇形性主要取決于：A.孔徑大小B.酸性強弱C.金屬活性組分D.載體性質8.催化劑的制備方法中，浸漬法適用于制備哪種類型的催化劑？A.負載型催化劑B.金屬催化劑C.分子篩催化劑D.酸堿催化劑9.以下哪種氣體不能作為合成氨反應的催化劑活化氣？A.氫氣B.氮氣C.氧氣D.一氧化碳10.催化反應中，反應物分子在催化劑表面的吸附方式主要有：A.物理吸附和化學吸附B.離子吸附和共價吸附C.靜電吸附和范德華吸附D.多層吸附和單層吸附11.對于氣固相催化反應，反應速率與下列哪種因素無關？A.催化劑顆粒大小B.反應物濃度C.反應溫度D.催化劑顏色12.工業(yè)上合成甲醇常用的催化劑是：A.鐵系催化劑B.銅鋅鋁催化劑C.鉑催化劑D.鎳催化劑13.催化劑的壽命是指：A.催化劑從開始使用到完全失活的時間B.催化劑活性達到最大值的時間C.催化劑能夠穩(wěn)定工作的時間D.催化劑首次使用的時間14.下列哪種物質可作為氧化反應的催化劑？A.氧化銅B.氯化鈉C.碳酸鈣D.乙醇15.催化重整反應中，主要目的是：A.提高汽油辛烷值B.生產乙烯C.合成氨D.制備甲醇16.催化劑的活性中心是指：A.催化劑表面具有催化活性的部位B.催化劑內部的活性物質C.催化劑與反應物接觸的區(qū)域D.催化劑的載體表面17.以下哪種方法可以提高催化劑的活性？A.降低反應溫度B.增加反應物濃度C.對催化劑進行適當?shù)念A處理D.減少催化劑用量18.對于多相催化反應，反應速率的控制步驟通常是：A.反應物在催化劑表面的吸附B.表面化學反應C.產物從催化劑表面的脫附D.以上都有可能19.工業(yè)上生產硫酸常用的催化劑是：A.五氧化二釩B.鐵催化劑C.鉑催化劑D.氧化鋁2待添加題目2待添加題目第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共20分）答題要求：（總共10空，每空2分，請將正確答案填寫在答題區(qū)域）1.催化劑的三大特性是______、______和______。2.常見的催化劑制備方法有______、______、______等。3.影響催化劑活性的因素主要有______、______、______等。4.催化反應的歷程包括______、______和______。5.工業(yè)催化中常用的表征催化劑性能的物理量有______、______等。（二）簡答題（共20分）答題要求：（總共4題，每題5分，請簡要回答問題，答案寫在答題區(qū)域）1.簡述催化劑在工業(yè)生產中的重要作用。2.說明催化劑失活的主要原因。3.舉例說明擇形催化的應用。4.闡述負載型催化劑中載體的作用。（三）論述題（共10分）答題要求：（總共1題，每題10分，請詳細論述問題，答案寫在答題區(qū)域）論述如何提高催化劑的選擇性，并結合具體反應實例說明。（四）材料分析題（共10分）材料：在某工業(yè)催化反應中，使用了一種新型催化劑。經(jīng)過一段時間運行后，發(fā)現(xiàn)催化劑活性逐漸下降。對失活催化劑進行分析，發(fā)現(xiàn)表面有少量雜質吸附，且活性組分有一定程度的燒結現(xiàn)象。答題要求：（總共2題，每題5分，請根據(jù)材料回答問題，答案寫在答題區(qū)域）1.分析該催化劑失活的可能原因。2.針對這些失活原因，提出相應的解決措施。（五）設計題（共10分）答題要求：（總共1題，每題10分，請根據(jù)題目要求進行設計，答案寫在答題區(qū)域）設計一種用于合成某種有機化合物的催化劑，并說明其設計思路、活性組分選擇及制備方法。答案：1.B2.C3.B4.D5.C6.C7.A8.A9.D10.A11.D12.B13.A14.A15.A16.A17.C18.D19.A20.待添加答案填空題答案：1.活性、選擇性、穩(wěn)定性2.浸漬法、沉淀法、熔融法3.溫度、壓力、反應物濃度4.反應物吸附、表面化學反應、產物脫附5.比表面積、孔結構簡答題答案：1.提高反應速率，降低反應溫度和壓力，增加產物收率，提高生產效率，降低生產成本等。2.中毒、燒結、活性組分揮發(fā)、積炭、水熱失活等。3.如ZSM-5分子篩用于甲醇制汽油，利用其孔徑大小實現(xiàn)擇形催化，提高目標產物選擇性。4.增加比表面積、提高機械強度、改善熱穩(wěn)定性、提