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)能力考試時(shí)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(xiàng)的代表字母填寫在答題紙上。）1.下列哪種化學(xué)鍵通常存在于非極性分子內(nèi)部？A.離子鍵B.極性共價(jià)鍵C.非極性共價(jià)鍵D.金屬鍵2.在分子構(gòu)型中，中心原子周圍有四個(gè)電子區(qū)域（含單鍵、雙鍵、三鍵均算一個(gè)區(qū)域），且所有區(qū)域均為單鍵，該分子空間構(gòu)型為？A.直線形B.平面三角形C.正四面體D.鍵角為109°28'的四面體3.GPC/SEC（凝膠滲透色譜/大小排阻色譜）主要用于測定聚合物分子的？A.等效半徑或分子尺寸B.碳?xì)滏滈L度C.溶解度參數(shù)D.分子量分布4.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)中，堿基配對的根本依據(jù)是？A.形狀相似B.酸堿性相同C.堿基互補(bǔ)原則（A與T配對，G與C配對）D.相對分子質(zhì)量相近5.下列哪種方法通常用于蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)測定？A.沉降平衡法B.紫外光譜法（測定色氨酸、酪氨酸）C.X射線衍射法D.圓二色譜法（CD）6.下列關(guān)于聚合物結(jié)晶的描述，錯(cuò)誤的是？A.結(jié)晶度越高，聚合物密度越大B.聚合物鏈的柔順性越高，越容易結(jié)晶C.結(jié)晶過程是熵增加的過程D.晶區(qū)具有規(guī)整的分子排列7.在分子模擬中，分子動(dòng)力學(xué)（MD）方法主要用于研究？A.分子光譜性質(zhì)B.分子構(gòu)象能量最低點(diǎn)C.大分子體系的動(dòng)態(tài)行為和熱力學(xué)性質(zhì)D.化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)8.納米材料區(qū)別于宏觀材料的主要特性之一是？A.密度更低B.熔點(diǎn)更低C.表面效應(yīng)顯著D.電磁波吸收更強(qiáng)9.配位化學(xué)中，螯合效應(yīng)是指？A.多齒配體與中心離子形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性顯著增加B.配體取代中心離子上的水分子C.中心離子氧化配體D.配體間的競爭結(jié)合10.生物傳感器通?；谏锓肿樱ㄈ缑?、抗體、核酸）與特定分析物之間的相互作用，其信號(hào)轉(zhuǎn)換部分可以是？A.透鏡B.電阻C.酒精D.顏料二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填寫在答題紙上。）1.分子間作用力包括范德華力、______和氫鍵。2.聚合物的主要性能包括力學(xué)性能、熱性能、電性能、光學(xué)性能、______和生物性能。3.核磁共振（NMR）波譜中，化學(xué)位移反映了原子核所處化學(xué)環(huán)境的______。4.在蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)中，氨基酸的排列順序是由______決定的。5.納米材料的尺寸通常在______米量級(jí)。6.分子模擬中，力場的作用是描述原子間的相互作用勢能。7.分子識(shí)別是指分子間通過非共價(jià)鍵相互結(jié)合，形成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的______。8.聚合物降解的方式包括熱降解、光降解、氧化降解和______。9.在配位化合物[Co(NH3)6]Cl3中，Co的配位數(shù)是______。10.分子印跡技術(shù)可以制備具有特定識(shí)別位點(diǎn)的分子印跡聚合物，其應(yīng)用包括______（請寫一個(gè)具體應(yīng)用領(lǐng)域）。三、簡答題（每小題5分，共15分。請將答案填寫在答題紙上。）1.簡述影響分子光譜（如紅外光譜、核磁共振光譜）波譜峰位的主要因素。2.簡述聚合物結(jié)晶過程的兩個(gè)主要階段及其特點(diǎn)。3.簡述酶催化反應(yīng)與一般化學(xué)反應(yīng)相比的主要特點(diǎn)。四、計(jì)算題（6分。請將答案填寫在答題紙上。）已知某聚合物樣品在GPC/SEC測定中，數(shù)均分子量(Mn)為5.0×10^4g/mol，重均分子量(Mw)為1.2×10^5g/mol。請計(jì)算該聚合物的分子量分布寬度（MWD，Mw/Mn）。五、論述題（共19分。請將答案填寫在答題紙上。）1.論述分子模擬在分子科學(xué)與工程領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值。（9分）2.論述聚合物改性的主要目的和方法。（10分）試卷答案一、選擇題1.C2.C3.A4.C5.D6.C7.C8.C9.A10.B二、填空題1.氫鍵2.耐化學(xué)性3.化學(xué)環(huán)境4.核苷酸序列（或遺傳密碼）5.0.1-1006.勢能7.超分子組裝體（或超分子）8.生物降解9.610.（答案示例：傳感器、藥物載體、催化劑）三、簡答題1.解析思路：光譜峰位由分子中原子或基團(tuán)的振動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)差決定。主要影響因素包括：化學(xué)鍵的力常數(shù)（鍵強(qiáng)度）、原子質(zhì)量、原子核的電荷數(shù)（影響偶極矩變化）、分子的對稱性、以及環(huán)境因素如溫度、溶劑極性、氫鍵等。2.解析思路：聚合物的結(jié)晶過程通常包括兩個(gè)階段：第一階段是鏈段運(yùn)動(dòng)使鏈趨向有序排列，形成結(jié)晶核心，稱為成核過程；第二階段是已形成的晶核不斷長大，更多的鏈段進(jìn)入晶區(qū)，稱為長大過程。成核過程熵減主，長大過程熵增主。3.解析思路：酶催化特點(diǎn)主要有：高效性（催化效率遠(yuǎn)高于無機(jī)催化劑）、專一性（通常對底物和反應(yīng)條件有嚴(yán)格要求）、溫和性（通常在常溫常壓、水相、中性pH等溫和條件下進(jìn)行）、可逆性（多數(shù)酶催化反應(yīng)是可逆的）、以及易受抑制和失活（受溫度、pH、抑制劑等因素影響）。四、計(jì)算題MWD=Mw/Mn=1.2×10^5g/mol/5.0×10^4g/mol=2.4五、論述題1.解析思路：論述分子模擬的應(yīng)用價(jià)值需從多個(gè)角度切入，例如：在結(jié)構(gòu)方面，可預(yù)測分子構(gòu)象、研究分子間相互作用、模擬大分子結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系；在性能方面，可計(jì)算熱力學(xué)性質(zhì)（如自由能）、動(dòng)力學(xué)性質(zhì)（如反應(yīng)速率）、力學(xué)性質(zhì)（如模量）；在研究方法方面，可模擬難以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的體系（如快速過程、極端條件、微觀結(jié)構(gòu)），提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，節(jié)省實(shí)驗(yàn)成本和時(shí)間，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相互印證，深化對分子層面現(xiàn)象的理解。2.解析思路：論述聚合物改性的目的主要是為了克服純聚合物基體的某些不足，或賦予其特定的、優(yōu)異的功能，以滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。主要目的包括：提高力學(xué)性能（如強(qiáng)度、韌性）、改善熱性能（如提高耐熱性、降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）、增強(qiáng)耐化學(xué)性（如耐溶劑、耐腐蝕）、調(diào)節(jié)加工性能（如改善流動(dòng)性）、賦予特殊功能（如導(dǎo)電性、光