2025年大學(xué)《分子科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——分子科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)科研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)。）1.下列哪種相互作用力在生物大分子的二級結(jié)構(gòu)形成中起著主要作用？A.離子鍵B.范德華力C.氫鍵D.共價鍵2.在分子光譜學(xué)中，紅外光譜主要用于研究分子的：A.質(zhì)量分布B.電子能級躍遷C.原子核自旋狀態(tài)D.分子振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷3.下列哪種技術(shù)通常用于獲取物質(zhì)的原子級分辨率圖像？A.X射線衍射（XRD）B.透射電子顯微鏡（TEM）C.核磁共振（NMR）D.光子衍射4.“分子自組裝”指的是：A.通過化學(xué)合成方法構(gòu)建分子結(jié)構(gòu)B.分子通過非共價鍵相互作用自發(fā)地聚集形成有序結(jié)構(gòu)C.分子間的簡單物理混合D.分子晶體的形成過程5.聚合物鏈的末端稱為：A.活性中心B.鏈節(jié)C.端基D.相對分子質(zhì)量6.在計算化學(xué)中，密度泛函理論（DFT）主要用于：A.模擬分子的核磁共振譜圖B.計算分子的能量和優(yōu)化幾何構(gòu)型C.研究分子的擴散系數(shù)D.分析分子的電子吸收光譜7.超分子化學(xué)的研究對象主要是：A.單個小分子B.通過非共價鍵形成的分子聚集體C.金屬有機框架（MOF）材料D.高分子聚合物8.液體晶體的一個重要特性是：A.具有固定的熔點B.在一定溫度范圍內(nèi)同時具有液體的流動性和晶體的各向異性C.不具備導(dǎo)電性D.只能在極低溫下存在9.下列哪種方法不屬于常用的聚合物合成技術(shù)？A.加聚反應(yīng)B.縮聚反應(yīng)C.催化加氫反應(yīng)D.開環(huán)聚合10.界面張力的大小主要取決于：A.分子間作用力的強弱B.溫度的高低C.界面兩側(cè)物質(zhì)的性質(zhì)差異D.界面面積的大小二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上。）1.分子間作用力包括______、______和______等。2.分子光譜學(xué)中，紫外-可見光譜主要研究分子中______transitions。3.X射線衍射技術(shù)是研究物質(zhì)______結(jié)構(gòu)的主要手段之一。4.分子動力學(xué)（MD）模擬可以用來研究分子的______和______過程。5.超分子化學(xué)強調(diào)______非共價鍵相互作用的利用。6.生物大分子的三級結(jié)構(gòu)是指其分子鏈在______空間中的整體折疊方式。7.計算機在分子研究中可用于______和______。8.納米材料在分子尺度上具有獨特的______和______。9.氫鍵是一種特殊的______相互作用，在許多物質(zhì)的______和______中起重要作用。10.分子設(shè)計與合成是分子科學(xué)與工程領(lǐng)域中進(jìn)行______的核心環(huán)節(jié)。三、簡答題（每小題5分，共25分。請簡要回答下列問題。）1.簡述分子間作用力對物質(zhì)物理性質(zhì)（如熔點、沸點）的影響。2.簡要說明核磁共振（NMR）波譜中化學(xué)位移的概念及其影響因素。3.簡述透射電子顯微鏡（TEM）與掃描電子顯微鏡（SEM）在樣品要求和成像原理上的主要區(qū)別。4.簡述“自組裝”在材料制備或生物過程中可能的應(yīng)用。5.簡要解釋什么是“分子識別”，并舉例說明其在超分子化學(xué)中的體現(xiàn)。四、論述題（每小題10分，共20分。請結(jié)合所學(xué)知識，回答下列問題。）1.論述氫鍵在生物大分子（如蛋白質(zhì)、DNA）結(jié)構(gòu)與功能中的作用。2.結(jié)合具體實例，論述計算模擬（如分子動力學(xué)或量子化學(xué)）在分子科學(xué)研究中的優(yōu)勢和局限性。---試卷答案一、選擇題1.C2.D3.B4.B5.C6.B7.B8.B9.C10.A二、填空題1.氫鍵，范德華力（倫敦色散力），靜電作用2.電子3.立體4.運動，結(jié)構(gòu)演化5.配位6.超微7.模擬，設(shè)計8.物理性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)9.氫鍵，溶解度，熔點10.功能三、簡答題1.解析思路：回答需指出分子間作用力（特別是氫鍵）的存在會影響分子間吸引力。吸引力越大，克服吸引力需要越高的能量（溫度），因此物質(zhì)的熔點和沸點通常越高?？梢耘e例說明，如水的熔沸點反常高與其氫鍵有關(guān)。2.解析思路：解釋化學(xué)位移是NMR譜中吸收峰的位置（δ值），反映了原子核所處的化學(xué)環(huán)境（周圍電子云密度、磁場屏蔽效應(yīng)）。影響因素主要是原子核周圍的電子密度變化（電負(fù)性影響）、化學(xué)鍵類型、分子對稱性、氫鍵等。3.解析思路：指出TEM需要制備非常薄的樣品（通常需要脫水、染色），對樣品制備要求高，可在高真空下觀察，分辨率極高。SEM可在環(huán)境或濕態(tài)下觀察，樣品制備相對簡單（可觀察塊狀樣品），成像原理是電子束與樣品表面相互作用產(chǎn)生二次電子或背散射電子進(jìn)行成像。4.解析思路：回答需說明自組裝可用于制備具有特定納米結(jié)構(gòu)的功能材料（如量子點、納米管陣列）。在生物過程中，如細(xì)胞膜的形成、蛋白質(zhì)折疊、DNA包裝等都涉及自組裝現(xiàn)象。5.解析思路：解釋分子識別是指分子間通過非共價鍵選擇性結(jié)合形成特定結(jié)構(gòu)的過程，具有高度的特異性。舉例說明，如抗原-抗體結(jié)合、酶-底物結(jié)合、環(huán)糊精與客體分子（如藥物分子）的結(jié)合等。四、論述題1.解析思路：論述需從氫鍵是生物大分子二級結(jié)構(gòu)（α螺旋、β折疊）形成的基礎(chǔ)講起。進(jìn)而論述氫鍵網(wǎng)絡(luò)對蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)（三級、四級結(jié)構(gòu)）的穩(wěn)定性和構(gòu)象至關(guān)重要。最后說明氫鍵網(wǎng)絡(luò)在生物功能中發(fā)揮作用，如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)活性位點的形成與催化活性、酶與底物的結(jié)合特異性等。2.解析思路：首先論述計算模擬