適用學(xué)科：化學(xué)工程與技術(shù)

試題總分：150分

答題時間：3小時

參考教材：

1.鄧景發(fā)主編《催化作用原理導(dǎo)論》吉林科學(xué)技術(shù)出版社，1981.

2.黃仲濤主編《工業(yè)催化》化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

一、 考試目的和要求

本課程考試旨在考查學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)過程中催化作用和原理、基本概念和基本研究方法的理解與掌握。主要內(nèi)容包括：基本概念，吸附作用，氣固多相催化反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)以及不同催化劑(酸堿催化劑，金屬催化劑、過渡金屬氧化物催化劑和過渡金屬配合物催化劑)的催化機(jī)理及其在實(shí)際生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，催化劑的制備原理、制備方法。

二、題型及分布

1. 基礎(chǔ)類(簡答題方式，包括基本概念與原理)，約50分;

2. 綜合類(計算題方式，d軌道百分?jǐn)?shù)，復(fù)合金屬氧化物總電荷差，時空產(chǎn)率，吸附熱，反應(yīng)級數(shù)，反應(yīng)速率常數(shù)，表觀活化能)，約30分;

3. 較難類(論述題方式，催化劑結(jié)構(gòu)對不同反應(yīng)類型的影響)，約20分;

二、 考試范圍

1.催化劑和催化作用

化學(xué)反應(yīng)速度與活化能概念;催化作用原理;催化劑和催化反應(yīng)類型。

2.吸附與催化

化學(xué)吸附與物理吸附、解離吸附與締合吸附;吸附位能曲線化學(xué)吸附熱，化學(xué)吸附熱與催化活性的關(guān)系，積分吸附熱、微分吸附熱，吸附熱的計算;吸附等溫式;吸附動力學(xué)，吸附和脫附速率的基本方程;熱脫附動力學(xué)和固體表面性質(zhì);吸附動力學(xué)與反應(yīng)機(jī)理。

3.多相催化反應(yīng)動力學(xué)

流動體系反應(yīng)速率的表示和測定?？账佟⒖諘r、平均停留時間，過程總速率的表示;理想表面的催化反應(yīng)速率方程，真實(shí)表面的催化反應(yīng)速率方程;反應(yīng)機(jī)理的判斷，壓力檢測法判斷反應(yīng)機(jī)理，化學(xué)計算法判斷反應(yīng)機(jī)理;多相催化反應(yīng)動力學(xué)方程的建立及應(yīng)用

4.催化劑的宏觀結(jié)構(gòu)與催化作用

催化劑的有效因子;孔結(jié)構(gòu)對催化劑選擇性的影響;表面積的測定，催化劑孔結(jié)構(gòu)的測定。

5.各類催化劑的催化作用

酸堿催化劑的催化作用，固體酸堿定義、性質(zhì)、酸堿類型;固體酸堿定義、性質(zhì)、酸堿類型 ; 固體酸中心的類型及檢驗(yàn)，酸強(qiáng)度的測定;固體酸中心的形成，根據(jù)田部浩三理論計算二元金屬復(fù)合氧化物的總電荷差;酸中心與催化劑活性、選擇性的關(guān)系;金屬催化劑的催化作用，金屬能帶理論，價鍵理論，金屬催化劑的電子結(jié)構(gòu)與催化活性的關(guān)系，金屬催化劑的幾何因素對催化劑的影響，D軌道百分?jǐn)?shù)的計算;半導(dǎo)體催化劑的催化作用，從化學(xué)的觀點(diǎn)了解半導(dǎo)體的催化作用，能帶理論;絡(luò)合催化，絡(luò)合物的價鍵理論、晶體場理論、分子軌道理論、絡(luò)合催化的一般機(jī)理

6.催化劑的制備原理

催化劑制備一般方法及其孔結(jié)構(gòu)形成特點(diǎn);催化劑制備及其原理;沉淀法、浸漬法、混合法、離子交換法、熔融法;催化劑制備技術(shù)新進(jìn)展;催化劑表征的現(xiàn)代物理方法;氣相色譜法、熱分析法、顯微分析法、能譜法