2025年大學(xué)《化學(xué)》專業(yè)題庫——光化學(xué)反應(yīng)機理及催化劑設(shè)計考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪個過程不屬于光化學(xué)反應(yīng)的范疇？A.植物光合作用B.橡膠老化C.染料褪色D.銀鹽感光成像2.光化學(xué)第一定律的內(nèi)容是：A.光的強度與光化學(xué)反應(yīng)速率成正比B.只有當(dāng)分子吸收光子后才能發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)C.光化學(xué)反應(yīng)的量子產(chǎn)率總是大于1D.光化學(xué)反應(yīng)只能在光照下進行，黑暗中無法進行3.下列哪個物質(zhì)不屬于光敏劑？A.偶氮苯B.羰基化合物C.鹵素分子D.過氧化物4.量子產(chǎn)率(QY)的定義是：A.發(fā)生反應(yīng)的光子數(shù)/吸收的光子數(shù)B.生成產(chǎn)物的分子數(shù)/發(fā)生反應(yīng)的分子數(shù)C.發(fā)生反應(yīng)的分子數(shù)/吸收的光子數(shù)D.發(fā)生反應(yīng)的原子數(shù)/吸收的光子數(shù)5.光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)反應(yīng)中，電子的轉(zhuǎn)移方向是：A.從激發(fā)態(tài)分子到基態(tài)分子B.從基態(tài)分子到激發(fā)態(tài)分子C.從給體分子到受體分子D.從受體分子到給體分子6.下列哪種現(xiàn)象不屬于光致變色現(xiàn)象？A.某些液晶材料在光照下顏色發(fā)生變化B.某些顏料在光照下顏色會永久改變C.某些有機分子在光照下異構(gòu)化D.某些礦物在光照下發(fā)光7.半導(dǎo)體光催化劑的禁帶寬度與其光催化活性之間的關(guān)系是：A.禁帶寬度越大，光催化活性越高B.禁帶寬度越小，光催化活性越高C.禁帶寬度與光催化活性無關(guān)D.禁帶寬度適中，光催化活性最高8.染料敏化太陽能電池(DSSC)中的敏化劑通常是：A.半導(dǎo)體納米顆粒B.有機染料分子C.金屬納米顆粒D.無機鹽類9.下列哪種方法不屬于光催化劑的表面改性方法？A.摻雜B.負載C.活化D.包覆10.光催化氧化反應(yīng)中，常用的氧化劑是：A.O2B.H2O2C.CO2D.N2二、填空題1.光化學(xué)反應(yīng)可以分為______反應(yīng)和______反應(yīng)兩大類。2.光化學(xué)第二定律又稱為______定律，其內(nèi)容是______。3.激發(fā)態(tài)分子可以通過______、______和______等途徑衰減。4.光催化反應(yīng)通?？梢苑譃開_____反應(yīng)和______反應(yīng)兩大類。5.半導(dǎo)體光催化劑的能帶結(jié)構(gòu)包括______帶和______帶。6.光催化劑的制備方法主要有______法、______法和______法等。7.光催化反應(yīng)的評價指標(biāo)主要包括______、______和______等。8.染料敏化太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)包括______、______、______和______。9.光催化氧化反應(yīng)中，羥基自由基(·OH)是一種重要的______劑。10.光催化還原反應(yīng)中，常用的還原劑是______。三、簡答題1.簡述光化學(xué)反應(yīng)與熱化學(xué)反應(yīng)的區(qū)別。2.簡述光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)反應(yīng)的機理。3.簡述半導(dǎo)體光催化劑的能帶結(jié)構(gòu)與光催化活性的關(guān)系。4.簡述染料敏化太陽能電池(DSSC)的工作原理。四、計算題某光化學(xué)反應(yīng)的量子產(chǎn)率(QY)為0.8，如果吸收的光子數(shù)為1.2x10^18個，計算發(fā)生反應(yīng)的光子數(shù)是多少個？五、論述題論述光催化劑的設(shè)計原則及其在環(huán)境保護領(lǐng)域的應(yīng)用前景。試卷答案一、選擇題1.B2.B3.B4.A5.C6.D7.D8.B9.C10.A二、填空題1.光化反應(yīng)，熱化反應(yīng)2.斯托克斯，單位時間內(nèi)，單位面積所吸收的光能，所產(chǎn)生的光化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的量與該光能之比3.系間竄越，熒光，磷光4.氧化，還原5.導(dǎo)，價6.化學(xué)氣相沉積，溶膠-凝膠，水熱7.光催化活性，選擇性，穩(wěn)定性8.染料，半導(dǎo)體電極，對電極，電解質(zhì)9.氧化10.H2三、簡答題1.光化學(xué)反應(yīng)需要光照條件，而熱化學(xué)反應(yīng)不需要；光化學(xué)反應(yīng)通常具有選擇性，而熱化學(xué)反應(yīng)選擇性較差；光化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)通常比熱化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)小。2.激發(fā)態(tài)分子與受體分子接觸，電子從激發(fā)態(tài)分子轉(zhuǎn)移到受體分子，同時能量以熱能的形式釋放，使受體分子進入激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)受體分子再通過系間竄越或熒光等方式回到基態(tài)。3.半導(dǎo)體光催化劑的禁帶寬度決定了其吸收光的波長范圍。禁帶寬度適中，既可以吸收可見光，又有利于光生電子-空穴對的分離，從而具有較高的光催化活性。4.染料敏化太陽能電池(DSSC)的工作原理是：光照射在染料分子上，染料分子被激發(fā)，將電子注入到半導(dǎo)體的導(dǎo)帶，染料分子變?yōu)檠趸瘧B(tài)，通過電解質(zhì)中的電子傳輸?shù)綄﹄姌O，對電極上的氧化劑接受電子變?yōu)檫€原態(tài)，電子通過外部電路回到半導(dǎo)體的導(dǎo)帶，完成一個光生電子-空穴對的分離和利用的過程。四、計算題發(fā)生反應(yīng)的光子數(shù)=量子產(chǎn)率x吸收的光子數(shù)=0.8x1.2x10^18=9.6x10^17個五、論述題光催化劑的設(shè)計原則主要包括：①光學(xué)性質(zhì)，如吸收光譜范圍、光吸收效率等；②電子結(jié)構(gòu)，如能帶結(jié)構(gòu)、表面態(tài)等；③物理化學(xué)性質(zhì)，如比表面積、孔徑分布、穩(wěn)定性等；④成本和制備方