化學貢獻國家發(fā)展意愿評估試題一、單項選擇題（每題2分，共20分）在國家能源戰(zhàn)略中，化學技術(shù)對新能源開發(fā)的核心貢獻是（）A.提高化石燃料燃燒效率B.研發(fā)低成本儲能材料與工藝C.減少碳排放監(jiān)測成本D.優(yōu)化電網(wǎng)輸電效率我國“碳中和”目標實現(xiàn)過程中，化學學科的關鍵作用不包括（）A.二氧化碳捕集與轉(zhuǎn)化技術(shù)開發(fā)B.新型催化劑材料研發(fā)C.可再生能源設備制造工藝優(yōu)化D.氣候模型預測算法設計半導體產(chǎn)業(yè)中，化學氣相沉積（CVD）技術(shù)主要用于（）A.芯片邏輯電路設計B.晶圓表面薄膜制備C.電子元件封裝測試D.光刻膠圖案轉(zhuǎn)移農(nóng)業(yè)領域中，化學技術(shù)對糧食安全的保障體現(xiàn)在（）A.培育抗蟲害轉(zhuǎn)基因作物B.開發(fā)緩釋肥與精準施肥技術(shù)C.改進農(nóng)業(yè)機械動力系統(tǒng)D.優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流醫(yī)用高分子材料的化學改性目的是（）A.提高材料力學強度B.增強生物相容性與降解性C.降低生產(chǎn)成本D.簡化生產(chǎn)工藝工業(yè)“三廢”治理中，化學沉淀法主要去除的污染物類型是（）A.揮發(fā)性有機物B.重金屬離子C.懸浮顆粒物D.微生物病原體鋰離子電池能量密度提升的核心化學突破方向是（）A.電極材料晶體結(jié)構(gòu)優(yōu)化B.電池外殼輕量化設計C.電解液導電率提升D.隔膜孔隙率調(diào)控化學工業(yè)中的“綠色工藝”改革不涉及（）A.溶劑替代（如超臨界CO?替代有機溶劑）B.原子經(jīng)濟性反應開發(fā)C.高溫高壓反應條件強化D.催化劑循環(huán)利用技術(shù)國防科技中，含能材料的化學性能要求不包括（）A.高能量密度B.低感度安全性C.環(huán)境友好降解性D.穩(wěn)定儲存壽命藥物研發(fā)中，計算機輔助藥物設計（CADD）依賴的化學基礎是（）A.分子動力學模擬B.量子化學計算C.構(gòu)效關系（SAR）分析D.臨床實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計二、多項選擇題（每題3分，共15分）化學技術(shù)推動國家高端制造業(yè)發(fā)展的典型領域包括（）A.航空發(fā)動機高溫合金材料B.光刻膠與電子化學品C.高端陶瓷軸承制備D.工業(yè)機器人控制系統(tǒng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)中，化學學科的支撐作用體現(xiàn)在（）A.動力電池正極材料研發(fā)（如三元鋰、磷酸鐵鋰）B.氫燃料電池催化劑設計C.車身輕量化復合材料制備D.自動駕駛傳感器芯片制造海水資源綜合利用的化學方法有（）A.電滲析法淡化海水B.離子交換樹脂提取溴、碘C.膜分離技術(shù)濃縮鈾元素D.光催化分解水制氫化學學科在公共衛(wèi)生應急中的應用包括（）A.快速檢測試劑盒研發(fā)（如抗原抗體反應）B.消毒劑配方優(yōu)化與安全性評估C.疫苗冷鏈儲存材料開發(fā)D.流行病學數(shù)學模型構(gòu)建我國稀土資源開發(fā)利用的化學挑戰(zhàn)包括（）A.稀土元素分離提純工藝效率B.稀土永磁材料耐溫性提升C.稀土尾礦無害化處理D.稀土替代材料研發(fā)三、簡答題（每題10分，共30分）簡述化學合成技術(shù)在國家醫(yī)藥自主可控戰(zhàn)略中的三重作用。參考答案方向：原料藥綠色合成工藝開發(fā)（如連續(xù)流化學、酶催化技術(shù)），降低對進口依賴；復雜天然產(chǎn)物全合成（如青蒿素衍生物、紫杉醇類似物），突破專利壁壘；仿制藥一致性評價中的晶型控制與質(zhì)量標準制定，保障藥品可及性。分析納米化學技術(shù)對我國高端裝備制造業(yè)的推動路徑。參考答案方向：納米涂層材料（如石墨烯耐磨涂層）提升機械部件壽命；納米催化劑（如汽車尾氣凈化催化劑）降低排放；納米傳感器（如量子點氣體傳感器）實現(xiàn)設備狀態(tài)實時監(jiān)測；納米復合材料（如航空納米陶瓷基復合材料）減輕結(jié)構(gòu)重量并提升耐高溫性能。舉例說明化學學科如何支撐“鄉(xiāng)村振興”戰(zhàn)略中的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。參考答案方向：生物刺激素（如腐植酸、氨基酸）開發(fā)，減少化肥農(nóng)藥用量；農(nóng)產(chǎn)品精深加工技術(shù)（如淀粉改性、植物蛋白提?。?，延長產(chǎn)業(yè)鏈；智能控釋肥與水肥一體化系統(tǒng)，提高資源利用效率；農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全快速檢測試紙條研發(fā)，保障食品安全。四、論述題（每題15分，共30分）題目：結(jié)合具體案例，論述化學創(chuàng)新如何推動我國從“制造大國”向“制造強國”轉(zhuǎn)型。評分要點：材料創(chuàng)新：如碳纖維國產(chǎn)化（中復神鷹T1100級產(chǎn)品）打破國際壟斷，支撐大飛機C919機身材料自主化；工藝革新：如萬華化學MDI連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)，能耗降低30%并實現(xiàn)全球產(chǎn)能第一；標準制定：如電子級氫氟酸純度從99.99%提升至99.9999%，滿足半導體產(chǎn)業(yè)“中國芯”制造需求；產(chǎn)業(yè)升級：如從基礎化工原料出口轉(zhuǎn)向高端功能材料進口替代（如顯示面板用聚酰亞胺薄膜）。題目：從資源、環(huán)境、安全三個維度，分析化學學科在保障國家可持續(xù)發(fā)展中的戰(zhàn)略價值。評分要點：資源維度：低品位礦產(chǎn)資源高效提?。ㄈ琨}湖提鋰、低品位稀土萃取）、工業(yè)副產(chǎn)物循環(huán)利用（如鋼鐵廠高爐煤氣制甲醇）；環(huán)境維度：工業(yè)廢氣VOCs催化燃燒技術(shù)、土壤重金屬原位修復材料、抗生素類污染物光催化降解；安全維度：?；沸孤碧幚砑夹g(shù)（如吸附材料、中和劑）、食品污染物快速檢測技術(shù)、核廢料分離處置化學工藝。五、綜合應用題（25分）背景：某沿海城市計劃打造“新能源+新材料”產(chǎn)業(yè)集群，需解決以下問題：利用當?shù)睾ＫY源開發(fā)儲能電池材料；處理產(chǎn)業(yè)園區(qū)排放的含氟廢水；研發(fā)低成本氫燃料電池催化劑。任務：（1）設計海水提鋰的化學工藝路線，說明關鍵步驟的反應原理（8分）；（2）提出含氟廢水處理的化學方法，并分析其優(yōu)缺點（8分）；（3）列舉兩種替代貴金屬鉑（Pt）的氫燃料電池催化劑材料，并比較其催化性能（9分）。參考答案框架：（1）海水提鋰工藝：預處理：石灰乳沉淀去除鈣鎂離子（Ca2?+2OH?=Ca(OH)?↓）；吸附：鋰離子篩（如Li?.?Mn?.?O?）選擇性吸附Li?；洗脫：稀鹽酸解吸（Li?+H?交換）；沉淀：碳酸鈉沉鋰（2Li?+CO?2?=Li?CO?↓）。（2）含氟廢水處理方法：化學沉淀法：CaCl?生成CaF?沉淀（Ca2?+2F?=CaF?↓），成本低但污泥量大；吸附法：活性氧化鋁或羥基磷灰石吸附，適合低濃度氟離子，需再生處理；電滲析法：膜分離技術(shù)，可回收氟資源但能耗較高。（3）非貴金屬催化劑：過渡金屬硫族化合物（如CoS?）：催化活性接近Pt，穩(wěn)定性較差；單原子催化劑（如Fe-N-C）：原子利用率100%，酸性條件下ORR性能優(yōu)異；金屬有機框架（MOFs）衍生材料：高比表面積，可調(diào)控活性位點密度。六、開放創(chuàng)新題（20分）題目：基于化學學科交叉特性，提出一個“化學+”前沿方向（如“化學+人工智能”“化學+合成生物學”等），闡述其對國家發(fā)展的潛在貢獻，并設計一個具體研究課題。示例方向：“化學+空間探索”——月球原位資源利用（ISRU）化學技術(shù)潛在貢獻：通過月球土壤（月壤）化學分析，開發(fā)氧氣提?。ㄈ缛廴陔娊夥ǎ?、水合成（H?+O?催化反應）及建筑材料制備（月壤燒結(jié)）技術(shù)，支撐載人登月與月球基地建設，降低地月運輸成本。研究課題：月壤中鈦鐵礦（FeTiO?）光催化分解水制氫的效率優(yōu)化，重點探索稀土元素摻雜對催化劑