2025年大學(xué)《分子科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——環(huán)境保護(hù)與分子工程的關(guān)系考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題均有多個(gè)正確選項(xiàng)，請(qǐng)將正確選項(xiàng)的代表字母填寫在答題卡相應(yīng)位置。多選、錯(cuò)選、漏選均不得分。）1.下列哪些物質(zhì)屬于典型的生活污染物？A.二氧化硫B.氮氧化物C.甲醛D.微塑料E.臭氧2.分子識(shí)別技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用包括哪些方面？A.污水中的重金屬離子檢測(cè)B.空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)C.土壤中的農(nóng)藥殘留檢測(cè)D.水體中的細(xì)菌檢測(cè)E.固體廢棄物中的有毒有害物質(zhì)檢測(cè)3.下列哪些屬于常見的環(huán)境污染治理技術(shù)？A.吸附技術(shù)B.催化轉(zhuǎn)化技術(shù)C.光催化技術(shù)D.生物修復(fù)技術(shù)E.電解技術(shù)4.環(huán)境友好型材料應(yīng)具備哪些特性？A.低污染B.高效降解C.資源可再生D.高性能E.成本低廉5.分子工程在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在哪些方面？A.開發(fā)新型傳感器B.提高檢測(cè)靈敏度和選擇性C.實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)D.降低檢測(cè)成本E.拓展監(jiān)測(cè)范圍二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.環(huán)境污染物的治理原則包括______、______和______。2.分子印跡技術(shù)是一種通過______與目標(biāo)分子特異性結(jié)合，從而制備具有特定識(shí)別位點(diǎn)的高分子材料的技術(shù)。3.納米材料在環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在其______、______和______等方面。4.生物傳感器是一種將______與______相結(jié)合的檢測(cè)裝置，能夠?qū)⑸锓磻?yīng)轉(zhuǎn)化為可測(cè)信號(hào)。5.光催化技術(shù)利用半導(dǎo)體材料的光催化活性，將______轉(zhuǎn)化為______，從而降解有機(jī)污染物。三、簡答題（每小題5分，共20分。請(qǐng)將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.簡述吸附技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用原理。2.簡述生物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用范圍。3.簡述可降解塑料的制備方法和應(yīng)用意義。4.簡述分子工程在開發(fā)環(huán)境友好型材料中的作用。四、論述題（每小題10分，共20分。請(qǐng)將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.論述分子工程在解決環(huán)境污染問題中的潛力和挑戰(zhàn)。2.論述人工智能技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。五、計(jì)算題（每小題10分，共20分。請(qǐng)將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.某水處理廠采用活性炭吸附法處理含苯廢水，已知活性炭的吸附容量為20mg/g，廢水中苯的初始濃度為50mg/L，體積為1000L，吸附平衡后苯的濃度為10mg/L。試計(jì)算所需的活性炭質(zhì)量。2.某光催化反應(yīng)在特定光照條件下，反應(yīng)速率常數(shù)k為0.05min?1，反應(yīng)活化能Ea為80kJ/mol，溫度T為300K。試計(jì)算該反應(yīng)的頻率因子A。（阿倫尼烏斯常數(shù)R為8.314J/(mol·K)）。試卷答案一、選擇題1.ABCDE2.ABCDE3.ABCDE4.ABCD5.ABCDE二、填空題1.減少污染、消除污染、預(yù)防污染2.特定分子、模板分子、分子印跡聚合物3.大比表面積、高表面能、優(yōu)異的吸附性能4.生物敏感元件、信號(hào)轉(zhuǎn)換元件5.光能、化學(xué)能三、簡答題1.吸附技術(shù)利用吸附劑（如活性炭、樹脂等）的多孔結(jié)構(gòu)和大的比表面積，通過物理吸附或化學(xué)吸附作用，將污水中的污染物分子捕獲并固定在吸附劑表面，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。解析思路：抓住吸附技術(shù)的核心原理，即吸附劑、吸附作用和污染物去除。2.生物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于利用生物體（微生物、植物等）的代謝活動(dòng)，將污染物轉(zhuǎn)化為無害或低害的物質(zhì)，具有環(huán)境友好、成本低廉、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用范圍廣泛，包括土壤修復(fù)、水體修復(fù)、廢氣處理等。解析思路：從優(yōu)勢(shì)和適用范圍兩方面回答，強(qiáng)調(diào)生物修復(fù)技術(shù)的環(huán)境友好性和經(jīng)濟(jì)性。3.可降解塑料的制備方法主要包括生物合成法和化學(xué)合成法。生物合成法利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)可降解塑料，如聚羥基脂肪酸酯（PHA）；化學(xué)合成法通過化學(xué)聚合反應(yīng)制備可降解塑料，如聚乳酸（PLA）?？山到馑芰系膽?yīng)用意義在于減少塑料垃圾污染，緩解白色污染問題。解析思路：列舉兩種制備方法，并說明其應(yīng)用意義，強(qiáng)調(diào)對(duì)環(huán)境問題的解決作用。4.分子工程在開發(fā)環(huán)境友好型材料中的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：通過分子設(shè)計(jì)，可以精確調(diào)控材料的結(jié)構(gòu)和性能，使其具有優(yōu)異的環(huán)境友好性，如可降解性、低毒性等；通過分子修飾，可以改善材料的功能，使其在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域具有更廣泛的應(yīng)用，如提高材料的吸附性能、催化性能等。解析思路：從分子設(shè)計(jì)和分子修飾兩個(gè)方面闡述分子工程的作用，強(qiáng)調(diào)其對(duì)材料性能的調(diào)控能力。四、論述題1.分子工程在解決環(huán)境污染問題中具有巨大的潛力，例如，可以通過分子設(shè)計(jì)開發(fā)出具有高效去除污染物的材料，如光催化材料、吸附材料等；可以通過分子修飾提高現(xiàn)有材料的性能，如提高材料的穩(wěn)定性和可回收性等。然而，分子工程在解決環(huán)境污染問題中也面臨著一些挑戰(zhàn)，例如，如何降低材料的制備成本，如何提高材料的實(shí)際應(yīng)用效果，如何確保材料的安全性等。解析思路：首先論述分子工程的潛力，列舉具體應(yīng)用實(shí)例；然后分析面臨的挑戰(zhàn)，從成本、效果和安全性等方面進(jìn)行闡述。2.人工智能技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，例如，可以利用人工智能技術(shù)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)收集和分析環(huán)境數(shù)據(jù)，提高監(jiān)測(cè)效率和準(zhǔn)確性；可以利用人工智能技術(shù)進(jìn)行環(huán)境模擬，預(yù)測(cè)環(huán)境污染物的擴(kuò)散和遷移規(guī)律，為環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)；可以利用人工智能技術(shù)進(jìn)行環(huán)境治理，優(yōu)化治理方案，提高治理效果。解析思路：從環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境模擬和環(huán)境治理三個(gè)方面論述人工智能技術(shù)的應(yīng)用前景，強(qiáng)調(diào)其對(duì)環(huán)境保護(hù)的輔助作用。五、計(jì)算題1.解：設(shè)所需的活性炭質(zhì)量為m，根據(jù)吸附等溫線模型，吸附量與污染物的初始濃度和平衡濃度有關(guān)，可用以下公式表示：m=V*(C0-Ce)/qe其中，V為廢水體積（L），C0為廢水初始濃度（mg/L），Ce為吸附平衡后濃度（mg/L），qe為吸附容量（mg/g）。代入數(shù)據(jù)得：m=1000L*(50mg/L-10mg/L)/20mg/g=2000g答：所需的活性炭質(zhì)量為2000g。2.解：根據(jù)阿倫尼烏斯方程：k=A*exp(-Ea/(RT))其中，k為反應(yīng)速率常數(shù)，A為頻率因子，Ea為反應(yīng)活化能，R為阿倫尼烏斯常數(shù)，T為絕對(duì)溫度。將已知數(shù)據(jù)代入方程，得：0.05min?1=A*exp(-80000J/