2025年大學《能源化學》專業(yè)題庫——能源化學在環(huán)境資源管理中的化學反應分析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪個反應是自發(fā)進行的？A.H2+O2→H2O，ΔG>0B.2H2O→2H2+O2，ΔG<0C.CaCO3→CaO+CO2，ΔG=0D.N2+3H2→2NH3，ΔG<02.在下列電池中，銀電極為正極的是？A.Zn|Zn2+||Ag+|AgB.Cu|Cu2+||Ag+|AgC.Al|Al3+||Ag+|AgD.Fe|Fe2+||Ag+|Ag3.下列哪種物質(zhì)不屬于可再生能源？A.太陽能B.風能C.石油D.生物質(zhì)能4.光伏效應主要利用哪種能量轉(zhuǎn)換？A.化學能轉(zhuǎn)化為電能B.光能轉(zhuǎn)化為化學能C.電能轉(zhuǎn)化為光能D.光能轉(zhuǎn)化為電能5.下列哪種方法不屬于水污染治理的化學方法？A.氧化法B.還原法C.吸附法D.生物法6.下列哪種材料不屬于納米材料？A.碳納米管B.富勒烯C.石墨D.量子點7.可降解塑料的主要優(yōu)點是什么？A.密度低B.強度高C.可在自然環(huán)境中分解D.耐熱性好8.電解水制氫氣的陽極反應是什么？A.2H2O+4e-→4OH-B.4OH-→O2+2H2O+4e-C.2H++2e-→H2D.2H2O→O2+4H++4e-9.下列哪種物質(zhì)是環(huán)境友好型催化劑？A.PtB.PdC.Cr2O3D.PbO10.下列哪個不是環(huán)境監(jiān)測中常用的化學分析方法？A.吸光光度法B.原子吸收光譜法C.質(zhì)譜法D.聲波法二、填空題1.吉布斯自由能是判斷反應______的判據(jù)。2.電解池中，與電源正極相連的電極是______極。3.環(huán)境污染主要包括______污染、______污染和______污染。4.太陽能電池的主要材料是______和______。5.生物質(zhì)能的化學轉(zhuǎn)化方法主要包括______、______和______。6.可降解塑料的主要降解方式是______降解和______降解。7.納米材料的直徑通常在______之間。8.環(huán)境友好型催化劑的特點是______、______和______。9.COD是指______。10.BOD是指______。三、簡答題1.簡述熱力學在能源化學中的應用。2.簡述電化學在能源化學中的應用。3.簡述化學反應在環(huán)境監(jiān)測中的應用。4.簡述可再生能源開發(fā)利用的意義。四、計算題已知下列反應在標準狀態(tài)下的吉布斯自由能變ΔG°：2CO+O2→2CO2，ΔG°=-394kJ/mol2H2+O2→2H2O，ΔG°=-572kJ/mol計算反應CO+H2O→CO2+H2在標準狀態(tài)下的吉布斯自由能變ΔG°。五、論述題論述能源化學在解決環(huán)境污染和資源枯竭問題中的重要作用，并舉例說明。試卷答案一、選擇題1.D2.A3.C4.D5.D6.C7.C8.B9.C10.D解析1.自發(fā)反應的ΔG<0，選項D中ΔG<0。2.銀電極與Ag+構成右電極，為正極，選項A中Zn為左電極，Ag為右電極。3.石油屬于不可再生能源，選項C正確。4.光伏效應是光生載流子，形成電流，將光能轉(zhuǎn)化為電能。5.生物法屬于物理或生物化學方法，不屬于純粹的化學方法。6.石墨屬于微米級材料，不屬于納米材料。7.可降解塑料的主要優(yōu)點是可在自然環(huán)境中分解。8.電解水時，陽極發(fā)生氧化反應，氧氣生成。9.Cr2O3具有催化活性，且相對環(huán)境友好，用于汽車尾氣處理等。10.聲波法不屬于化學分析方法。二、填空題1.自發(fā)2.正3.大氣，水，土壤4.單晶硅，多晶硅5.直接燃燒，氣化，液化6.光，生物7.1-100納米8.高效，高選擇性，環(huán)境友好9.化學需氧量10.生物需氧量三、簡答題1.熱力學通過吉布斯自由能等判據(jù)判斷反應自發(fā)性和平衡，指導能源轉(zhuǎn)換和利用過程設計。2.電化學應用于電池、電解等，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，如燃料電池、電解水制氫。3.化學反應用于分析污染物成分和濃度，如氧化還原反應測定COD、BOD。4.可再生能源減少對化石能源依賴，保護環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。四、計算題ΔG°=(-572+394)/2kJ/mol=-89kJ/mol解析根據(jù)蓋斯定律，目標反應CO+H2O→CO2+H2可由給定反應線性組合得到：將2CO+O2→2CO2減去2H2+O2→2H2O，得到目標反應。ΔG°也相應相減，再除以2得到目標反應的ΔG°。五、論述題能源化學通過開發(fā)高效能源轉(zhuǎn)換技術（如太陽能電池、燃料電池）和可再生能源利用技術（如生物質(zhì)能、風能），減少對化石能源依賴，降低溫室氣體排放和環(huán)境污染。能源化學還致力于開發(fā)環(huán)境友好型催化劑和材料，用于污染物治理和資源循環(huán)利用，如開發(fā)高效催化劑分解污