合成氣制備高性能復(fù)合材料考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在評(píng)估考生對(duì)合成氣制備高性能復(fù)合材料原理、方法及應(yīng)用的掌握程度，考察考生對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作技能的熟練度，以及分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.合成氣的主要成分是（）。

A.CO和H2

B.CO2和H2

C.N2和H2

D.CH4和H2

2.制備高性能復(fù)合材料時(shí)，合成氣中的CO/H2比值通?？刂圃冢ǎ?。

A.1:1

B.2:1

C.1:2

D.3:1

3.下列哪種方法可以有效地去除合成氣中的雜質(zhì)（）？

A.離子交換

B.吸附

C.溶劑萃取

D.氣相色譜

4.合成氣制備高性能復(fù)合材料的反應(yīng)類(lèi)型主要是（）。

A.水煤氣變換反應(yīng)

B.假水煤氣變換反應(yīng)

C.甲烷重整反應(yīng)

D.水煤氣合成反應(yīng)

5.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，反應(yīng)溫度通常控制在（）。

A.200-300℃

B.300-400℃

C.400-500℃

D.500-600℃

6.高性能復(fù)合材料中的碳纖維通常是通過(guò)（）制備的。

A.聚丙烯腈（PAN）纖維

B.聚乙烯纖維

C.聚酰亞胺纖維

D.玻璃纖維

7.在合成氣制備復(fù)合材料的過(guò)程中，催化劑的選擇對(duì)反應(yīng)速率和產(chǎn)物質(zhì)量有很大影響，以下哪種催化劑不是常用的（）？

A.Fe-Cu-K

B.Ni-Mo

C.Co-Mo

D.Pt-Rh

8.高性能復(fù)合材料中，碳纖維與樹(shù)脂的結(jié)合方式通常是（）。

A.機(jī)械結(jié)合

B.化學(xué)結(jié)合

C.熱結(jié)合

D.磁性結(jié)合

9.合成氣制備復(fù)合材料的過(guò)程中，為了提高產(chǎn)物的性能，通常需要添加（）。

A.添加劑

B.潤(rùn)滑劑

C.消泡劑

D.抗氧劑

10.合成氣制備高性能復(fù)合材料的主要目的是（）。

A.提高材料的強(qiáng)度

B.降低材料的成本

C.提高材料的耐腐蝕性

D.以上都是

11.下列哪種材料不是合成氣制備高性能復(fù)合材料的原料（）？

A.煤

B.天然氣

C.石油

D.焦炭

12.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，為了防止碳纖維氧化，反應(yīng)環(huán)境通常需要保持（）。

A.中性

B.酸性

C.堿性

D.還原性

13.合成氣制備復(fù)合材料的過(guò)程中，碳纖維的表面處理通常是為了（）。

A.提高碳纖維的強(qiáng)度

B.提高碳纖維的導(dǎo)電性

C.提高碳纖維與樹(shù)脂的結(jié)合力

D.提高碳纖維的耐熱性

14.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，反應(yīng)壓力對(duì)反應(yīng)速率和產(chǎn)物質(zhì)量的影響（）。

A.沒(méi)有影響

B.有一定影響，但不是主要因素

C.有很大影響，是主要因素

D.與反應(yīng)溫度關(guān)系不大

15.高性能復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用主要是由于其（）。

A.強(qiáng)度高

B.輕量化

C.耐高溫

D.耐腐蝕

16.合成氣制備復(fù)合材料的過(guò)程中，反應(yīng)器的設(shè)計(jì)對(duì)反應(yīng)效率和產(chǎn)物質(zhì)量的影響（）。

A.沒(méi)有影響

B.有一定影響，但不是主要因素

C.有很大影響，是主要因素

D.與反應(yīng)溫度關(guān)系不大

17.下列哪種反應(yīng)不屬于合成氣制備高性能復(fù)合材料的過(guò)程（）？

A.碳化反應(yīng)

B.氧化反應(yīng)

C.聚合反應(yīng)

D.熱解反應(yīng)

18.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，為了提高材料的導(dǎo)電性，可以添加（）。

A.金屬粉末

B.碳納米管

C.石墨

D.以上都是

19.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物質(zhì)量的影響（）。

A.沒(méi)有影響

B.有一定影響，但不是主要因素

C.有很大影響，是主要因素

D.與反應(yīng)溫度關(guān)系不大

20.高性能復(fù)合材料在體育器材領(lǐng)域的應(yīng)用主要是由于其（）。

A.強(qiáng)度高

B.輕量化

C.耐磨損

D.以上都是

21.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，為了提高材料的耐熱性，可以添加（）。

A.陶瓷纖維

B.玻璃纖維

C.碳纖維

D.以上都是

22.下列哪種材料不是合成氣制備高性能復(fù)合材料的樹(shù)脂基體（）？

A.環(huán)氧樹(shù)脂

B.聚酰亞胺

C.聚苯乙烯

D.聚酯

23.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，為了提高材料的韌性，可以添加（）。

A.硅橡膠

B.環(huán)氧樹(shù)脂

C.聚氨酯

D.以上都是

24.高性能復(fù)合材料在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要是由于其（）。

A.強(qiáng)度高

B.輕量化

C.耐沖擊

D.以上都是

25.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，為了提高材料的耐水性，可以添加（）。

A.丙烯酸樹(shù)脂

B.聚氨酯

C.聚乙烯醇

D.以上都是

26.下列哪種方法不是合成氣制備高性能復(fù)合材料后處理的方法（）？

A.熱處理

B.真空處理

C.溶劑萃取

D.紫外線照射

27.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，為了提高材料的耐紫外線性能，可以添加（）。

A.玻璃纖維

B.碳納米管

C.鈦白粉

D.以上都是

28.高性能復(fù)合材料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用主要是由于其（）。

A.強(qiáng)度高

B.耐腐蝕

C.輕量化

D.以上都是

29.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，為了提高材料的耐磨性，可以添加（）。

A.氮化硼

B.碳化硅

C.玻璃纖維

D.以上都是

30.下列哪種材料不是合成氣制備高性能復(fù)合材料的添加劑（）？

A.鋁粉

B.硅藻土

C.氧化石墨

D.氧化鋁

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.合成氣制備高性能復(fù)合材料的主要原料包括（）。

A.煤

B.天然氣

C.石油

D.焦炭

E.硅砂

2.合成氣制備高性能復(fù)合材料時(shí)，可能使用的催化劑包括（）。

A.Fe-Cu-K

B.Ni-Mo

C.Co-Mo

D.Pt-Rh

E.ZnO

3.合成氣制備高性能復(fù)合材料過(guò)程中，可能發(fā)生的反應(yīng)類(lèi)型有（）。

A.水煤氣變換反應(yīng)

B.甲烷重整反應(yīng)

C.水煤氣合成反應(yīng)

D.碳化反應(yīng)

E.聚合反應(yīng)

4.高性能復(fù)合材料的性能特點(diǎn)包括（）。

A.強(qiáng)度高

B.輕量化

C.耐高溫

D.耐腐蝕

E.耐沖擊

5.合成氣制備高性能復(fù)合材料時(shí)，可能使用的溶劑包括（）。

A.丙酮

B.乙醇

C.甲苯

D.二甲基亞砜

E.水

6.高性能復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用主要得益于其（）。

A.強(qiáng)度高

B.輕量化

C.耐高溫

D.耐腐蝕

E.易加工

7.合成氣制備高性能復(fù)合材料時(shí)，可能使用的添加劑包括（）。

A.金屬粉末

B.碳納米管

C.石墨

D.陶瓷纖維

E.玻璃纖維

8.高性能復(fù)合材料在體育器材領(lǐng)域的應(yīng)用主要得益于其（）。

A.強(qiáng)度高

B.輕量化

C.耐磨損

D.耐沖擊

E.耐高溫

9.合成氣制備高性能復(fù)合材料時(shí)，可能使用的樹(shù)脂基體包括（）。

A.環(huán)氧樹(shù)脂

B.聚酰亞胺

C.聚苯乙烯

D.聚酯

E.聚氨酯

10.高性能復(fù)合材料在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要得益于其（）。

A.強(qiáng)度高

B.輕量化

C.耐沖擊

D.耐腐蝕

E.成本低

11.合成氣制備高性能復(fù)合材料時(shí)，可能使用的表面處理方法包括（）。

A.熱處理

B.化學(xué)處理

C.機(jī)械處理

D.紫外線照射

E.真空處理

12.高性能復(fù)合材料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用主要得益于其（）。

A.強(qiáng)度高

B.耐腐蝕

C.輕量化

D.耐沖擊

E.耐火

13.合成氣制備高性能復(fù)合材料時(shí)，可能使用的后處理方法包括（）。

A.熱處理

B.真空處理

C.溶劑萃取

D.紫外線照射

E.粉末冶金

14.高性能復(fù)合材料在電子領(lǐng)域的應(yīng)用主要得益于其（）。

A.導(dǎo)電性好

B.耐高溫

C.耐腐蝕

D.輕量化

E.耐沖擊

15.合成氣制備高性能復(fù)合材料時(shí)，可能使用的反應(yīng)器類(lèi)型包括（）。

A.流化床反應(yīng)器

B.固定床反應(yīng)器

C.液相反應(yīng)器

D.氣相反應(yīng)器

E.旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器

16.高性能復(fù)合材料在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用主要得益于其（）。

A.生物相容性好

B.強(qiáng)度高

C.耐腐蝕

D.輕量化

E.耐高溫

17.合成氣制備高性能復(fù)合材料時(shí)，可能使用的分離技術(shù)包括（）。

A.吸附

B.膜分離

C.沉淀

D.溶劑萃取

E.離子交換

18.高性能復(fù)合材料在海洋工程領(lǐng)域的應(yīng)用主要得益于其（）。

A.耐腐蝕

B.耐沖擊

C.輕量化

D.耐高溫

E.耐低溫

19.合成氣制備高性能復(fù)合材料時(shí)，可能使用的分析測(cè)試方法包括（）。

A.X射線衍射

B.掃描電子顯微鏡

C.熱重分析

D.紅外光譜

E.拉伸測(cè)試

20.高性能復(fù)合材料在能源領(lǐng)域的應(yīng)用主要得益于其（）。

A.導(dǎo)電性好

B.耐高溫

C.耐腐蝕

D.輕量化

E.耐沖擊

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.合成氣制備高性能復(fù)合材料的主要原料是______。

2.催化劑Fe-Cu-K在合成氣制備過(guò)程中主要促進(jìn)______反應(yīng)。

3.合成氣制備高性能復(fù)合材料時(shí)，水煤氣變換反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____。

4.高性能復(fù)合材料的碳纖維通常是通過(guò)______法制備的。

5.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，反應(yīng)溫度通?？刂圃赺_____℃左右。

6.高性能復(fù)合材料的樹(shù)脂基體中，環(huán)氧樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是______。

7.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，為了提高產(chǎn)物的性能，通常需要添加______。

8.高性能復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用主要是由于其______。

9.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，可能使用的溶劑包括______。

10.高性能復(fù)合材料在體育器材領(lǐng)域的應(yīng)用主要是由于其______。

11.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，為了提高材料的導(dǎo)電性，可以添加______。

12.高性能復(fù)合材料的性能特點(diǎn)包括______。

13.合成氣制備高性能復(fù)合材料時(shí)，可能發(fā)生的反應(yīng)類(lèi)型有______。

14.高性能復(fù)合材料在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要得益于其______。

15.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，為了提高材料的韌性，可以添加______。

16.高性能復(fù)合材料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用主要得益于其______。

17.合成氣制備高性能復(fù)合材料時(shí)，可能使用的添加劑包括______。

18.高性能復(fù)合材料在電子領(lǐng)域的應(yīng)用主要得益于其______。

19.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，可能使用的反應(yīng)器類(lèi)型包括______。

20.高性能復(fù)合材料在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用主要得益于其______。

21.合成氣制備高性能復(fù)合材料時(shí)，可能使用的分離技術(shù)包括______。

22.高性能復(fù)合材料在海洋工程領(lǐng)域的應(yīng)用主要得益于其______。

23.合成氣制備高性能復(fù)合材料時(shí)，可能使用的分析測(cè)試方法包括______。

24.高性能復(fù)合材料在能源領(lǐng)域的應(yīng)用主要得益于其______。

25.合成氣制備高性能復(fù)合材料的過(guò)程中，為了防止碳纖維氧化，反應(yīng)環(huán)境通常需要保持______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫(huà)√，錯(cuò)誤的畫(huà)×）

1.合成氣制備高性能復(fù)合材料的過(guò)程是一個(gè)簡(jiǎn)單的物理混合過(guò)程。（）

2.在合成氣制備復(fù)合材料的過(guò)程中，催化劑的作用是降低反應(yīng)活化能，提高反應(yīng)速率。（）

3.合成氣中的CO和H2比例越高，制備的高性能復(fù)合材料的性能越好。（）

4.高性能復(fù)合材料的制備過(guò)程中，碳纖維的表面處理可以提高其與樹(shù)脂的結(jié)合力。（）

5.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，反應(yīng)溫度越高，產(chǎn)物的性能越好。（）

6.高性能復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用主要是由于其重量輕，強(qiáng)度高。（）

7.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，使用金屬粉末作為添加劑可以提高材料的導(dǎo)電性。（）

8.高性能復(fù)合材料的樹(shù)脂基體中，聚苯乙烯的耐熱性能優(yōu)于環(huán)氧樹(shù)脂。（）

9.合成氣制備復(fù)合材料的過(guò)程中，水煤氣變換反應(yīng)是放熱反應(yīng)。（）

10.高性能復(fù)合材料在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用可以顯著降低汽車(chē)的自重，提高燃油效率。（）

11.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，反應(yīng)壓力對(duì)反應(yīng)速率沒(méi)有影響。（）

12.高性能復(fù)合材料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用可以增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。（）

13.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，碳纖維的表面處理主要是為了提高其耐熱性。（）

14.高性能復(fù)合材料在電子領(lǐng)域的應(yīng)用主要是由于其良好的電磁屏蔽性能。（）

15.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，使用陶瓷纖維作為添加劑可以提高材料的耐高溫性能。（）

16.高性能復(fù)合材料在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用主要是由于其生物相容性好。（）

17.合成氣制備高性能復(fù)合材料時(shí)，膜分離技術(shù)可以用來(lái)分離反應(yīng)產(chǎn)物。（）

18.高性能復(fù)合材料在海洋工程領(lǐng)域的應(yīng)用主要是由于其耐腐蝕性能。（）

19.合成氣制備復(fù)合材料時(shí)，使用X射線衍射可以分析材料的微觀結(jié)構(gòu)。（）

20.高性能復(fù)合材料在能源領(lǐng)域的應(yīng)用主要是由于其良好的導(dǎo)熱性能。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述合成氣制備高性能復(fù)合材料的基本原理，并說(shuō)明合成氣中CO和H2比例對(duì)復(fù)合材料性能的影響。

2.闡述在合成氣制備高性能復(fù)合材料的過(guò)程中，催化劑選擇的重要性，并舉例說(shuō)明幾種常用的催化劑及其作用。

3.分析合成氣制備高性能復(fù)合材料過(guò)程中可能遇到的挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的解決方案。

4.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，討論高性能復(fù)合材料在某一特定領(lǐng)域的應(yīng)用前景，并說(shuō)明其優(yōu)勢(shì)和潛在的市場(chǎng)需求。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例背景：某企業(yè)計(jì)劃利用合成氣制備高性能碳纖維復(fù)合材料，已知合成氣中CO和H2的比例為1:2，反應(yīng)溫度為400℃，反應(yīng)壓力為2MPa，使用的催化劑為Fe-Cu-K。

案例問(wèn)題：

（1）根據(jù)背景信息，分析該合成氣制備高性能碳纖維復(fù)合材料的最佳反應(yīng)條件。

（2）討論在該反應(yīng)過(guò)程中可能出現(xiàn)的副反應(yīng)，并提出相應(yīng)的控制措施。

2.案例背景：某航空航天公司計(jì)劃使用高性能復(fù)合材料制造新型飛機(jī)的機(jī)翼，要求材料具有高強(qiáng)度、輕量化和耐高溫等特性。

案例問(wèn)題：

（1）針對(duì)該航空航天公司的需求，選擇合適的樹(shù)脂基體和碳纖維，并說(shuō)明理由。

（2）分析合成氣制備該高性能復(fù)合材料過(guò)程中可能遇到的技術(shù)難題，并提出解決方案。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.B

3.B

4.D

5.C

6.A

7.D

8.B

9.D

10.D

11.E

12.D

13.C

14.C

15.A

16.B

17.D

18.D

19.B

20.C

21.D

22.C

23.D

24.D

25.A

二、多選題

1.A,B,D

2.A,B,C,D

3.A,B,C,D,E

4.A,B,C,D,E

5.A,B,C,D

6.A,B,C,D

7.A,B,C,D

8.A,B,C,D

9.A,B,C,D,E

10.A,B,C,D

11.A,B,C,D,E

12.A,B,C,D

13.A,B,C,D,E

14.A,B,C,D

15.A,B,C,D

16.A,B,C,D

17.A,B,C,D

18.A,B,C,D

19.A,B,C,D

20.A,B,C,D

三、填空題

1.煤

2.水煤氣變換

3.CO+H2O=CO2+H2

4.聚丙烯腈（PAN）纖維

5.400-500

6.環(huán)氧基團(tuán)

7.添加劑

8.輕量化，高強(qiáng)度

9.丙酮，乙醇，甲苯，二甲基亞砜，水

10.輕量化

11.金屬粉末，碳納米管，石墨

12.強(qiáng)度高，輕量化，耐高溫，耐腐蝕，耐沖擊

13.水煤氣變換反應(yīng)，甲烷重整反應(yīng)，水煤氣合成反應(yīng)，碳化反應(yīng)，聚合反應(yīng)

14.強(qiáng)度高，輕量化，耐沖擊，耐腐蝕

15.硅橡膠，環(huán)氧樹(shù)脂，聚氨酯

16.強(qiáng)度高，耐腐蝕，輕量化，耐沖擊

17.金屬粉末，碳納米管，石墨，陶瓷纖維，玻璃纖維

18.導(dǎo)電性好，耐高溫，耐腐蝕，輕量化，耐沖擊

19.流化床反應(yīng)器，固定床反應(yīng)器，