2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫——應(yīng)用化學(xué)對節(jié)能減排的影響考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項字母填在括號內(nèi)）1.下列哪一項不屬于應(yīng)用化學(xué)在可再生能源利用領(lǐng)域的主要貢獻？A.開發(fā)高效太陽能電池的光伏材料B.研究新型高效燃料電池的催化劑C.設(shè)計用于二氧化碳捕集與封存的吸附材料D.優(yōu)化傳統(tǒng)化石燃料的燃燒過程以提高效率2.在機動車尾氣處理中，三元催化器（催化劑主要含Pt,Pd,Rh）主要將CO和NOx轉(zhuǎn)化為（）。A.CO2和N2B.H2O和O2C.CO2和SO2D.H2和NH33.下列哪種儲能技術(shù)的核心在于利用鋰離子在正負極材料晶格結(jié)構(gòu)中的嵌入/脫嵌？A.鉛酸電池B.鈮氫合金儲氫C.鋰離子電池D.超級電容器4.生物質(zhì)能的化學(xué)轉(zhuǎn)化途徑中，不包括（）。A.生物質(zhì)氣化B.生物質(zhì)液化C.生物質(zhì)直接燃燒D.生物質(zhì)發(fā)酵5.下列哪種材料因其低導(dǎo)熱系數(shù)而被廣泛應(yīng)用于建筑保溫？A.鋼筋混凝土B.玻璃棉C.鋁合金板D.聚氯乙烯管6.環(huán)境催化的目標是（）。A.提高化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)B.最大限度地增加副產(chǎn)物生成C.在溫和條件下實現(xiàn)目標產(chǎn)物的高選擇性轉(zhuǎn)化D.降低反應(yīng)活化能而不考慮選擇性7.原子經(jīng)濟性高的化學(xué)反應(yīng)在節(jié)能減排中的意義主要體現(xiàn)在（）。A.產(chǎn)率越高越好B.能量消耗越低越好C.原料轉(zhuǎn)化率越高，副產(chǎn)物越少，原子利用率接近100%D.反應(yīng)速率越快越好8.碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)中，“利用”環(huán)節(jié)的主要目的是（）。A.將捕集的CO2永久地埋存地下B.將CO2轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)品或燃料C.將CO2直接排放到大氣中D.降低捕集設(shè)備的運行成本9.在工業(yè)生產(chǎn)中，采用溶劑替代技術(shù)（如用水替代有機溶劑）的主要環(huán)境效益是（）。A.提高產(chǎn)品純度B.減少揮發(fā)性有機化合物（VOCs）的排放C.降低產(chǎn)品成本D.提高反應(yīng)溫度10.下列哪種能源轉(zhuǎn)化過程幾乎不產(chǎn)生溫室氣體排放？A.煤炭燃燒發(fā)電B.天然氣燃燒供熱C.核能發(fā)電D.氫氣燃燒二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.利用電化學(xué)原理將水分解制氫氣，該過程稱為________電解。2.常用于CO2捕集的吸附材料之一是具有高比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)的________。3.燃料電池中，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的場所是________。4.某催化反應(yīng)的原子經(jīng)濟性為90%，意味著反應(yīng)中約有________%的原子進入了目標產(chǎn)物。5.相變儲能材料通過物態(tài)變化來儲存或釋放________。6.在選擇性催化還原（SCR）脫硝技術(shù)中，常用的還原劑是________。7.石墨烯因其優(yōu)異的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，在開發(fā)高效________電池方面具有巨大潛力。8.“綠色化學(xué)”十二原則之一是設(shè)計安全的化學(xué)品和過程，其中“無廢棄物設(shè)計”體現(xiàn)了________原則。9.從環(huán)境影響角度看，生物質(zhì)能屬于________能源。10.評價一個化學(xué)反應(yīng)的“綠色度”，除了原子經(jīng)濟性，還應(yīng)考慮能效、溶劑使用、催化劑毒性等多個方面，這體現(xiàn)了評價的________觀點。三、簡答題（每小題5分，共15分。請簡要回答下列問題）1.簡述光催化技術(shù)在降解水中有機污染物方面的基本原理。2.比較固體氧化物燃料電池（SOFC）和質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）在材料和工作環(huán)境方面的主要區(qū)別。3.闡述化學(xué)工程師在實現(xiàn)化工過程的節(jié)能減排中可以采取哪些措施。四、論述題（每小題10分，共20分。請結(jié)合所學(xué)知識，深入分析和闡述下列問題）1.論述發(fā)展高效、低成本太陽能電池技術(shù)對于應(yīng)對全球氣候變化的意義，并簡述當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)。2.詳細說明生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為生物燃料（如生物乙醇、生物柴油）的主要化學(xué)過程及其在節(jié)能減排方面的優(yōu)勢。---試卷答案一、選擇題1.D2.A3.C4.C5.B6.C7.C8.B9.B10.C二、填空題1.電化學(xué)2.活性炭3.電極4.105.熱能6.氨水(或NH3)7.鋰離子8.預(yù)防污染(或防止污染)9.可再生10.綜合性三、簡答題1.光催化技術(shù)利用半導(dǎo)體材料在光照下產(chǎn)生的強氧化性自由基（如·OH,O2·-）或陽極空穴（h+）直接降解水體中的有機污染物，或?qū)⑵涞V化為CO2和H2O，無需外加氧化劑或還原劑，具有環(huán)境友好、條件溫和等優(yōu)點。2.SOFC工作溫度高（600-1000°C），可直接利用天然氣等燃料發(fā)電，無需額外的燃料轉(zhuǎn)化裝置，效率高，但材料要求苛刻（需耐高溫），啟動時間長。PEMFC工作溫度低（約80°C），啟動快，功率密度高，使用純氫氣或富氫燃氣，但催化劑成本高（需使用貴金屬Pt），對水管理和CO耐受性要求高。3.化學(xué)工程師可通過優(yōu)化反應(yīng)路徑和條件（如選擇高選擇性、高原子經(jīng)濟性的催化反應(yīng)），改進反應(yīng)器和分離設(shè)備（如采用膜分離、反應(yīng)精餾等提高能效和減少能耗），采用過程集成技術(shù)（如熱集成、物料循環(huán)）減少能量消耗和廢物產(chǎn)生，開發(fā)和應(yīng)用環(huán)境友好的溶劑和催化劑，以及采用清潔能源替代化石燃料等方式實現(xiàn)化工過程的節(jié)能減排。四、論述題1.發(fā)展高效、低成本太陽能電池對于節(jié)能減排意義重大，因為太陽能是取之不盡、用之不竭的可再生能源，利用太陽能電池可以將清潔的太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，替代化石燃料發(fā)電，從而減少溫室氣體和大氣污染物的排放，緩解能源危機，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前主要挑戰(zhàn)包括：提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率，降低制造成本，提升電池的穩(wěn)定性和壽命，以及開發(fā)更環(huán)保的制造工藝等。2.生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為生物燃料的主要化學(xué)過程包括：生物質(zhì)預(yù)處理（如破碎、干燥、蒸煮、酸堿或酶處理去除雜質(zhì)）、