2025年大學(xué)《能源化學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——工業(yè)化學(xué)在能源生產(chǎn)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)的字母填在題后括號(hào)內(nèi)）1.在煤的氣化過(guò)程中，水煤漿加壓氣化技術(shù)相比常壓氣化的主要優(yōu)勢(shì)之一是（）。A.操作溫度更低B.對(duì)煤種適應(yīng)性更廣C.單位原料產(chǎn)氣量更高D.更容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)2.石油裂解的主要目的是生產(chǎn)（）。A.高辛烷值汽油B.大量的乙烯和丙烯等基本有機(jī)化工原料C.柴油和航空煤油D.減少石油產(chǎn)品中的硫含量3.下列哪種方法不屬于典型的天然氣制取合成氣的技術(shù)？（）A.水煤氣變換反應(yīng)B.天然氣部分氧化C.天然氣完全燃燒D.原位水煤氣變換（SteamMethaneReforming,SMR）4.生物質(zhì)氣化過(guò)程中，通常不產(chǎn)生的主要產(chǎn)物是（）。A.氫氣B.一氧化碳C.甲烷D.二氧化碳5.哈伯法合成氨工業(yè)中，為了提高氨的產(chǎn)率，通常采用的工藝措施是（）。A.低溫低壓操作B.使用高活性、高選擇性的催化劑C.縮短反應(yīng)接觸時(shí)間D.增大反應(yīng)體系的總壓6.下列能源轉(zhuǎn)化過(guò)程中，主要涉及碳正離子化學(xué)的是（）。A.煤的氣化B.石油的催化裂化C.天然氣的蒸汽甲烷化D.甲醇的合成7.下列哪種催化劑在費(fèi)托合成制取液體燃料過(guò)程中起著關(guān)鍵作用？（）A.分子篩催化劑B.聲速催化劑（如Co/Mo/Al?O?）C.均相酸催化劑D.活性炭基催化劑8.在石油煉制中，重整的主要目的是（）。A.提高輕質(zhì)液體燃料（如汽油）的產(chǎn)率B.將重質(zhì)油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油C.去除石油產(chǎn)品中的硫、氮、氧化合物D.增加柴油的產(chǎn)量9.生物質(zhì)通過(guò)直接燃燒發(fā)電，其主要能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是（）。A.化學(xué)能→化學(xué)能B.化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能C.光能→化學(xué)能→熱能→電能D.熱能→機(jī)械能→電能10.將合成氣轉(zhuǎn)化為甲醇，該過(guò)程的反應(yīng)熱通常被認(rèn)為是（）。A.高溫吸熱過(guò)程B.低溫放熱過(guò)程C.放熱過(guò)程D.吸熱過(guò)程二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填在題后橫線上）1.煤化工中，煤的液化主要分為_(kāi)_____和______兩大類。2.石油煉制的核心設(shè)備是______，其操作溫度通常高達(dá)數(shù)百度。3.天然氣的主要成分是______，其熱值相對(duì)較高。4.生物質(zhì)能的利用方式多種多樣，除了直接燃燒和氣化，還包括______和______等。5.工業(yè)上制取大量氫氣的主要方法有電解水、天然氣重整和______。6.在多相催化反應(yīng)中，催化劑的活性通常與其______和______密切相關(guān)。7.綠色化學(xué)理念在能源化工過(guò)程中的體現(xiàn)，例如開(kāi)發(fā)______催化劑、設(shè)計(jì)______反應(yīng)路徑等。三、判斷題（每小題1分，共10分。請(qǐng)將判斷結(jié)果“正確”或“錯(cuò)誤”填在題后括號(hào)內(nèi)）1.煤炭直接燃燒是一種高效的能源利用方式，無(wú)需任何化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程。（）2.石油裂解得到的裂解汽油可以直接作為高標(biāo)號(hào)車用汽油使用。（）3.合成氣（主要含CO和H?）是一種重要的化工“原料寶庫(kù)”，可用于合成多種化學(xué)品和燃料。（）4.生物質(zhì)能屬于可再生能源，其資源來(lái)源廣泛，具有可持續(xù)性。（）5.催化裂化是石油煉制中提高汽油產(chǎn)率和辛烷值的重要工藝。（）6.甲醇制烯烴（MTO）技術(shù)可以將富含甲醇的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化平臺(tái)，生產(chǎn)乙烯和丙烯等化工原料。（）7.碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要途徑之一。（）8.工業(yè)化學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，除了考慮化學(xué)反應(yīng)本身，還需考慮經(jīng)濟(jì)性、安全性和環(huán)境影響。（）9.氫燃料電池汽車的能量轉(zhuǎn)換效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車。（）10.煤的氣化、液化都屬于化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程，旨在將固體煤炭轉(zhuǎn)化為更易于運(yùn)輸、使用和凈化的燃料或化學(xué)品。（）四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述煤間接液化與直接液化的主要區(qū)別。2.解釋什么是石油的餾分，并列舉三種主要的石油餾分及其主要用途。3.為什么說(shuō)合成氣是現(xiàn)代能源化工的重要中間產(chǎn)物？4.在生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化過(guò)程中，如何理解“高效”和“清潔”這兩個(gè)目標(biāo)？五、論述題（10分）結(jié)合工業(yè)化學(xué)的原理，論述煤化工向綠色化、低碳化轉(zhuǎn)型的主要技術(shù)方向和面臨的挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.C4.D5.B6.B7.B8.A9.B10.C二、填空題1.直接液化；間接液化2.煉油爐（或加熱爐）3.甲烷4.發(fā)酵；熱解5.工業(yè)副產(chǎn)氣回收6.活性；選擇性7.高效、環(huán)境友好；原子經(jīng)濟(jì)三、判斷題1.錯(cuò)誤2.錯(cuò)誤3.正確4.正確5.正確6.正確7.正確8.正確9.正確10.正確四、簡(jiǎn)答題1.解析思路：區(qū)分兩種方法的原料和最終產(chǎn)物。間接液化是以合成氣（CO+H?）為原料，通過(guò)費(fèi)托合成等反應(yīng)生成液體燃料和化學(xué)品；直接液化是以固態(tài)煤為原料，在高溫高壓下與氫氣反應(yīng)，直接轉(zhuǎn)化為液體燃料，通常需要加氫裂化等步驟。關(guān)鍵區(qū)別在于起始物料的狀態(tài)和核心轉(zhuǎn)化路徑。2.解析思路：解釋石油分餾是基于各組分沸點(diǎn)差異的物理過(guò)程。將原油加熱，不同沸點(diǎn)范圍的組分在不同溫度下被蒸出并冷凝，得到不同餾分。列舉常見(jiàn)餾分如汽油、煤油、柴油、重油等，并簡(jiǎn)述其主要用途，如汽油作車用燃料，柴油作柴油車或船舶燃料，重油作鍋爐燃料或制瀝青等。3.解析思路：強(qiáng)調(diào)合成氣的化學(xué)組成（CO和H?）及其反應(yīng)活性。CO具有還原性，H?具有還原性和可燃性，兩者都是合成多種有機(jī)物（如甲醇、氨、烯烴、芳烴等）和燃料（如費(fèi)托合成油、甲醇燃料）的基礎(chǔ)原料。因此，合成氣的生產(chǎn)和應(yīng)用貫穿于眾多能源化工產(chǎn)業(yè)鏈，使其成為連接煤炭、天然氣、生物質(zhì)等一次能源與多種二次能源和化工產(chǎn)品的重要樞紐。4.解析思路：分別解釋高效和清潔在生物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的含義。高效指生物質(zhì)資源中化學(xué)能的利用率高，盡可能多地轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)品（燃料或化學(xué)品），減少副產(chǎn)物和不必要能量損失。清潔指轉(zhuǎn)化過(guò)程產(chǎn)生的污染物（如粉塵、廢氣、廢水）排放少，符合環(huán)保要求，甚至實(shí)現(xiàn)零排放或資源化利用，不對(duì)環(huán)境造成顯著負(fù)面影響。五、論述題解析思路：1.背景：指出傳統(tǒng)煤化工以煤為原料，但面臨資源利用效率不高、環(huán)境污染較重等問(wèn)題，與綠色低碳發(fā)展趨勢(shì)不符。2.技術(shù)方向：*開(kāi)發(fā)綠色轉(zhuǎn)化技術(shù)：重點(diǎn)論述氫能煤化工，如煤制甲醇、煤制烯烴、煤制天然氣等工藝的氫源進(jìn)行綠色化改造（使用可再生能源制氫替代化石燃料制氫），實(shí)現(xiàn)近零碳排放。*提高能效：通過(guò)過(guò)程優(yōu)化、余熱回收利用、先進(jìn)反應(yīng)器技術(shù)等手段，降低煤化工過(guò)程的能耗。*耦合可再生能源：將煤化工過(guò)程與太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電或制氫過(guò)程耦合，構(gòu)建可再生能源驅(qū)動(dòng)的煤化工新模式。*CO?捕集、利用與封存（CCUS）：對(duì)煤化工過(guò)程產(chǎn)生的CO?進(jìn)行捕集，并加以利用（如轉(zhuǎn)化為化學(xué)品或燃料）或進(jìn)行地質(zhì)封存，減少溫室氣體排放。*生物質(zhì)能綜合利用：將煤化工與生物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)和資源綜合利用。3.面臨的挑戰(zhàn)：*經(jīng)濟(jì)性挑戰(zhàn)：綠色化改造和新技術(shù)開(kāi)發(fā)往往需要高額投資，成本較