2025年大學(xué)《能源化學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——精細(xì)化工在能源產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.下列哪類精細(xì)化工產(chǎn)品在提高煤炭燃燒效率方面起著關(guān)鍵作用？A.染料B.增塑劑C.助劑D.催化劑2.用于制備高效選擇性催化劑載體，以提高多相反應(yīng)催化性能的精細(xì)化工材料主要是？A.有機(jī)溶劑B.合成樹(shù)脂C.載體硅膠或氧化鋁D.涂料3.在燃料電池中，作為質(zhì)子交換膜材料的精細(xì)化工產(chǎn)品主要解決了什么問(wèn)題？A.提高燃料燃燒溫度B.實(shí)現(xiàn)氫氣高效儲(chǔ)存C.在酸堿環(huán)境中穩(wěn)定傳導(dǎo)質(zhì)子D.降低電池制造成本4.下列哪種精細(xì)化工過(guò)程是生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物柴油的主要途徑？A.酶法水解B.微生物發(fā)酵C.酯交換反應(yīng)D.熱解氣化5.用于吸附和去除煙氣中二氧化碳的某些精細(xì)化工吸附劑，其設(shè)計(jì)通常需要考慮哪些特性？A.高分子量B.高比表面積和孔隙率C.良好的水溶性D.低成本6.在太陽(yáng)能電池（光伏）領(lǐng)域，光敏染料作為敏化劑應(yīng)用于哪類電池？A.堿性燃料電池B.鉛酸蓄電池C.染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSC)D.鋰離子電池7.用于提高石油煉制中輕質(zhì)油收率的關(guān)鍵精細(xì)化工催化劑是？A.錳系催化劑B.分子篩催化劑C.堿性催化劑D.酸性樹(shù)脂催化劑8.在氫能源產(chǎn)業(yè)鏈中，用于高效將水轉(zhuǎn)化為氫氣的精細(xì)化工催化劑通常是？A.硅基半導(dǎo)體B.鎳基合金C.鉑或銥基貴金屬催化劑D.鈦酸鋇陶瓷9.能夠在極端高溫、高壓環(huán)境下保持性能的精細(xì)化工材料，主要應(yīng)用于？A.日用化妝品B.高性能發(fā)動(dòng)機(jī)部件C.織物整理劑D.食品添加劑10.符合綠色化學(xué)原則的精細(xì)化工產(chǎn)品合成路線，優(yōu)先考慮？A.產(chǎn)生大量副產(chǎn)物B.使用高毒性試劑C.原子經(jīng)濟(jì)性高，環(huán)境友好D.生產(chǎn)過(guò)程能耗高二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在題后的橫線上）1.精細(xì)化工產(chǎn)品在天然氣轉(zhuǎn)化為化工原料（如合成氣）的過(guò)程中，通常以______的形式發(fā)揮作用。2.用于提高燃油燃燒充分性，減少有害排放的汽油或柴油添加劑，其主要功能之一是______。3.鋰離子電池正極材料中，某些精細(xì)化工聚合物或?qū)щ姴牧媳挥米鱛_____，以增強(qiáng)電子傳導(dǎo)。4.從煤化工副產(chǎn)物（如煤氣化產(chǎn)生的合成氣）出發(fā)生產(chǎn)甲醇，所依賴的核心精細(xì)化工催化劑是______。5.在太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)中，用于吸收和傳輸太陽(yáng)熱能的高效涂層，其材料通常具有______特性。6.精細(xì)化工產(chǎn)品中的某些功能高分子材料，可以作為高效______劑，用于太陽(yáng)能電池的光陽(yáng)極。7.添加到鋰離子電池電解液中的精細(xì)化工添加劑，可以改善電解液的______和______性能。8.某些精細(xì)化工吸附劑，如活性炭纖維，因其巨大的______和______而被用于能源儲(chǔ)存和污染物治理。9.為減少能源工業(yè)中設(shè)備腐蝕，常使用含特定金屬離子或緩蝕劑的______進(jìn)行保護(hù)。10.隨著能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，開(kāi)發(fā)用于高效轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存可再生能源的精細(xì)化工材料是當(dāng)前的重要方向，例如用于______的先進(jìn)儲(chǔ)能材料。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。請(qǐng)給出簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的定義）1.原子經(jīng)濟(jì)性2.燃料電池3.精細(xì)化工催化劑4.染料敏化太陽(yáng)能電池5.聚合物電解質(zhì)膜四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題）1.簡(jiǎn)述精細(xì)化工產(chǎn)品在提高煤炭清潔利用效率方面可以發(fā)揮哪些方面的作用？2.簡(jiǎn)要說(shuō)明燃料電池中，精細(xì)化工材料在提高能量轉(zhuǎn)換效率方面可能扮演的角色。3.列舉至少三種不同類型的精細(xì)化工產(chǎn)品，并簡(jiǎn)述它們?cè)谀茉串a(chǎn)業(yè)（不包括能源生產(chǎn)本身）中的應(yīng)用場(chǎng)景。4.從環(huán)境保護(hù)的角度，簡(jiǎn)述精細(xì)化工技術(shù)在能源利用過(guò)程中的重要性。五、論述題（10分。請(qǐng)結(jié)合具體實(shí)例，論述精細(xì)化工的發(fā)展對(duì)推動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)變革的意義。）試卷答案一、選擇題1.D2.C3.C4.C5.B6.C7.B8.C9.B10.C二、填空題1.催化劑2.催化燃燒/助燃3.負(fù)極導(dǎo)電膜4.合成氣轉(zhuǎn)化催化劑（或Cu-ZnO/Al?O?等）5.高吸收率/高選擇性/高發(fā)射率6.染料/光敏劑7.穩(wěn)定性/離子電導(dǎo)率8.比表面積/孔結(jié)構(gòu)9.涂料/防腐涂料10.太陽(yáng)能電池/電化學(xué)儲(chǔ)能/氫儲(chǔ)能三、名詞解釋1.原子經(jīng)濟(jì)性：指在化學(xué)反應(yīng)中，目標(biāo)產(chǎn)物中的原子數(shù)量占反應(yīng)物中總原子數(shù)量的百分比，反映了反應(yīng)過(guò)程中原子的利用效率，原子經(jīng)濟(jì)性越高，副產(chǎn)物越少，過(guò)程越綠色。2.燃料電池：一種將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行，無(wú)需經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)的熱力循環(huán)，能量轉(zhuǎn)換效率高，產(chǎn)物通常是水等清潔物質(zhì)。3.精細(xì)化工催化劑：指在精細(xì)化工產(chǎn)品的合成或轉(zhuǎn)化過(guò)程中，用于改變反應(yīng)速率或選擇性，而本身在反應(yīng)后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)基本不變的物質(zhì)，是精細(xì)化工生產(chǎn)中不可或缺的關(guān)鍵組分。4.染料敏化太陽(yáng)能電池：一種模擬自然界光能轉(zhuǎn)化的太陽(yáng)能電池，其核心部件是光敏染料、半導(dǎo)體納米晶、電解液和導(dǎo)電基底，染料吸收光能后產(chǎn)生電子注入半導(dǎo)體，實(shí)現(xiàn)光發(fā)電。5.聚合物電解質(zhì)膜：一種以高分子聚合物為基體，能夠傳遞離子（通常是鋰離子）的薄膜材料，是鋰離子電池的重要組成部分，兼具離子導(dǎo)電性和電子絕緣性，起到隔膜和離子通道的作用。四、簡(jiǎn)答題1.精細(xì)化工產(chǎn)品在提高煤炭清潔利用效率方面可以發(fā)揮的作用包括：①開(kāi)發(fā)高效催化劑，用于煤的氣化（生產(chǎn)合成氣）、液化和干法熄焦，轉(zhuǎn)化煤炭為清潔燃料或化學(xué)品，減少直接燃燒帶來(lái)的污染；②制備高效吸附劑，用于脫除煤氣化或燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的硫化物、氮氧化物、二氧化碳等污染物；③研發(fā)高效燃燒助劑，改善煤炭燃燒過(guò)程，提高燃燒效率，減少污染物排放；④提供耐高溫、耐腐蝕的特種材料，用于構(gòu)建適應(yīng)苛刻條件的高效、長(zhǎng)壽命煤炭利用設(shè)備。2.精細(xì)化工材料在提高燃料電池能量轉(zhuǎn)換效率方面可能扮演的角色包括：①在電催化劑方面，開(kāi)發(fā)性能更優(yōu)異（活性更高、穩(wěn)定性更好、成本更低）的精細(xì)化工催化劑，特別是非貴金屬催化劑，以降低電池的活化過(guò)電位和歐姆電阻，提高電化學(xué)效率；②在電解質(zhì)方面，研發(fā)更高離子電導(dǎo)率、更好機(jī)械性能和環(huán)境適應(yīng)性的聚合物或固態(tài)電解質(zhì)材料，減少離子傳導(dǎo)阻力；③在電極材料方面，制備具有高比表面積、優(yōu)良電子/離子導(dǎo)通性的精細(xì)結(jié)構(gòu)電極材料（如納米復(fù)合材料），提高電極反應(yīng)速率；④在質(zhì)子交換膜方面（質(zhì)子交換膜燃料電池），開(kāi)發(fā)更高質(zhì)子電導(dǎo)率、更好耐化學(xué)和熱穩(wěn)定性的膜材料，降低內(nèi)部電阻。3.精細(xì)化工產(chǎn)品及其應(yīng)用場(chǎng)景（列舉三種即可）：①高性能工程塑料：用于制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，要求輕質(zhì)、高強(qiáng)度、抗疲勞、耐候性好；②特種涂料：用于太陽(yáng)能電池板封裝，提供高透光性、抗腐蝕性和耐候性，保護(hù)內(nèi)部電池片；③高效絕緣材料：用于電力變壓器和輸電線路，要求高絕緣性能、耐高溫、不燃等，確保電力傳輸安全。4.從環(huán)境保護(hù)的角度，精細(xì)化工技術(shù)在能源利用過(guò)程中的重要性體現(xiàn)在：①開(kāi)發(fā)高效的污染物治理技術(shù)，如吸附劑、催化劑、膜分離技術(shù)等，用于處理能源生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、廢水、固體廢棄物，減少環(huán)境污染；②研制環(huán)境友好的能源利用材料，如可降解塑料用于能源設(shè)施包裝、環(huán)保型潤(rùn)滑油用于能源設(shè)備、低揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的涂料用于建筑節(jié)能等；③推動(dòng)能源轉(zhuǎn)化過(guò)程的綠色化，通過(guò)精細(xì)化工的綠色催化、綠色溶劑、原子經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)等手段，減少能源轉(zhuǎn)化過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。五、論述題精細(xì)化工的發(fā)展對(duì)推動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)變革具有重要意義。首先，在能源轉(zhuǎn)換方面，精細(xì)化工提供了核心的催化劑材料，極大地提升了傳統(tǒng)化石能源（如煤、石油）的清潔高效利用水平（如煤的氣化、重整），并支撐了新能源（如太陽(yáng)能、氫能、生物質(zhì)能）高效開(kāi)發(fā)和轉(zhuǎn)化技術(shù)（如高效太陽(yáng)能電池材料、燃料電池催化劑、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化催化劑）的發(fā)展。其次，在能源儲(chǔ)存方面，新型功能材料（如鋰離子電池電極材料、固態(tài)電解質(zhì)、高性能儲(chǔ)能電池隔膜、超級(jí)電容器活性物質(zhì)）的研發(fā)主要依賴于精細(xì)化工，這些材料是提升儲(chǔ)能設(shè)備能量密度、功率密度、循環(huán)壽命和安全性，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)期能源儲(chǔ)存的關(guān)鍵。再次，在能源傳輸與利用效率方面，高性能的絕緣材料、特種涂料、密封材料、管道防腐材料等精細(xì)化工產(chǎn)品，保障了現(xiàn)代電力系統(tǒng)（特別是