2025年大學(xué)《能源化學(xué)》專業(yè)題庫——化工工業(yè)廢氣處理的綠色化學(xué)技術(shù)考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪項(xiàng)不是綠色化學(xué)十二原則的具體內(nèi)容？A.防止污染，從源頭做起B(yǎng).設(shè)計(jì)安全的化學(xué)合成路線C.實(shí)施溶劑和助劑的替代D.鼓勵使用回收原料2.對于處理低濃度、大流量的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）廢氣，哪種綠色技術(shù)通常具有較好的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好性？A.選擇性催化還原（SCR）B.高溫燃燒法C.冷凝回收法D.生物過濾法3.在選擇性催化還原（SCR）技術(shù)中，為減少氨氣（NH3）的逃逸，通常需要考慮的關(guān)鍵因素之一是？A.催化劑的比表面積B.氨氣與氮氧化物（NOx）的摩爾比C.反應(yīng)體系的溫度范圍D.污染物濃度的高低4.活性炭吸附法處理有機(jī)廢氣的主要局限性在于？A.吸附容量有限B.對酸性氣體無效C.吸附過程不可逆D.需要高溫再生5.能夠利用太陽光作為能量來源，在常溫下將某些有機(jī)廢氣污染物直接分解為CO2和H2O的光催化技術(shù)，其核心優(yōu)勢體現(xiàn)在？A.能處理高濃度酸性氣體B.設(shè)備投資成本低廉C.操作條件溫和，能耗低D.可長期穩(wěn)定運(yùn)行，無需維護(hù)6.某種吸附劑經(jīng)過多次吸附飽和后，需要通過某種方法恢復(fù)其吸附能力，該方法被稱為？A.活化B.燒結(jié)C.再生D.活化能測定7.與傳統(tǒng)燃燒法相比，流化床燃燒技術(shù)處理含硫燃料時，其在減少二氧化硫（SO2）排放方面的優(yōu)勢主要在于？A.燃燒溫度更低B.可在燃燒過程中進(jìn)行脫硫C.燃燒效率更高D.設(shè)備結(jié)構(gòu)更簡單8.生物法處理工業(yè)廢氣（如VOCs）時，利用特定微生物代謝廢氣污染物，該過程通常被稱為？A.吸附作用B.催化轉(zhuǎn)化C.生物降解D.化學(xué)沉淀9.下列哪種氣體既是主要的溫室氣體，也是許多工業(yè)過程（如合成氨）產(chǎn)生的常見污染物？A.二氧化硫（SO2）B.氮氧化物（NOx）C.二氧化碳（CO2）D.氫氟酸（HF）10.評價一種化工工業(yè)廢氣處理技術(shù)是否“綠色”，除了考慮處理效率和成本外，還應(yīng)重點(diǎn)考察其？A.設(shè)備的自動化程度B.是否產(chǎn)生二次污染C.操作人員的便利性D.原材料的市場價格二、填空題1.綠色化學(xué)的核心理念是預(yù)防污染，強(qiáng)調(diào)從源頭上減少或消除有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生。2.處理氮氧化物（NOx）污染，利用氨氣（NH3）作為還原劑在催化劑作用下將其轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓∟2）和水的化學(xué)過程，通常稱為選擇性催化還原，英文縮寫為SCR。3.吸附法處理有機(jī)廢氣時，選擇吸附劑需要考慮其吸附容量、選擇性、再生性能以及環(huán)境友好性（如低毒、可再生）等因素。4.光催化氧化技術(shù)中，常用的半導(dǎo)體光催化劑如二氧化鈦（TiO2），其能夠吸收太陽光中波長小于其帶隙能量的光子，從而激發(fā)產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的自由基。5.生物法處理廢氣通常具有能耗低、操作條件溫和、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，但其處理效率受溫度、濕度、污染物濃度等因素影響較大。三、名詞解釋1.選擇性催化還原(SCR)2.揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)3.吸附容量4.生物過濾四、簡答題1.簡述綠色化學(xué)原則中的“源頭預(yù)防”原則在化工工業(yè)廢氣處理中的具體體現(xiàn)。2.比較活性吸附法處理有機(jī)廢氣與催化燃燒法處理有機(jī)廢氣的原理、優(yōu)缺點(diǎn)及適用場景。3.列舉至少三種化工工業(yè)中常見的廢氣污染物，并簡述其主要的危害。五、論述題結(jié)合綠色化學(xué)的評價指標(biāo)，論述在選擇和設(shè)計(jì)化工工業(yè)廢氣處理技術(shù)時，應(yīng)如何綜合考慮技術(shù)效果、經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境友好性這幾個方面。試卷答案一、選擇題1.D2.D3.B4.A5.C6.C7.B8.C9.C10.B二、填空題1.預(yù)防污染，源頭控制2.選擇性催化還原，SCR3.吸附容量、選擇性、再生性能、環(huán)境友好性4.半導(dǎo)體，帶隙能量，自由基5.能耗低，操作溫和，無二次污染，受溫度、濕度、濃度影響三、名詞解釋1.選擇性催化還原(SCR)：指利用氨氣（NH3）或其他還原劑作為還原劑，在催化劑的作用下，將煙氣中的氮氧化物（NOx）選擇性地轉(zhuǎn)化為無害的氮?dú)猓∟2）和水（H2O）的化學(xué)過程。2.揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)：指在常溫下容易揮發(fā)、能進(jìn)入大氣環(huán)境中的有機(jī)化合物，是形成臭氧和PM2.5等二次污染物的重要前體物。3.吸附容量：指單位質(zhì)量的吸附劑在一定的溫度和壓力條件下，所能吸附的最大物質(zhì)質(zhì)量或摩爾數(shù)。4.生物過濾：指利用填充有特定微生物群的填料層，使廢氣通過填料層時，廢氣中的污染物被微生物群體代謝降解的一種生物處理技術(shù)。四、簡答題1.體現(xiàn)：在設(shè)計(jì)化工合成路線時，優(yōu)先選擇不產(chǎn)生或少產(chǎn)生VOCs、有毒有害副產(chǎn)物的反應(yīng)路徑；選用低毒或無毒的溶劑、催化劑和助劑；優(yōu)化工藝條件，從源頭上減少廢氣的產(chǎn)生量，或者使產(chǎn)生的廢氣更容易被后續(xù)綠色技術(shù)處理。2.活性吸附法：原理是利用吸附劑表面的物理吸附或化學(xué)吸附作用捕獲廢氣中的有機(jī)分子。優(yōu)點(diǎn)是吸附效率高、可處理高濃度、復(fù)雜成分的廢氣、操作彈性大。缺點(diǎn)是吸附劑飽和后需再生，可能產(chǎn)生二次污染，吸附容量有限，能耗可能較高。適用場景：常用于處理低濃度、大風(fēng)量或特定成分的VOCs。催化燃燒法：原理是在催化劑作用下，于較低溫度下將廢氣中的有機(jī)物氧化分解為CO2和H2O。優(yōu)點(diǎn)是處理效率高、能徹底破壞有機(jī)物、能耗相對較低。缺點(diǎn)是催化劑成本較高、可能存在催化劑中毒問題、對某些廢氣適應(yīng)性有限。適用場景：常用于處理中高濃度、可燃性VOCs。3.常見廢氣污染物：二氧化硫（SO2）：主要來源于含硫燃料的燃燒，危害是形成酸雨，腐蝕建筑物和設(shè)備，刺激呼吸系統(tǒng)。氮氧化物（NOx）：主要來源于高溫燃燒過程，危害是形成光化學(xué)煙霧和酸雨，參與形成PM2.5，對人體健康有害。揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）：來源廣泛，包括溶劑使用、工業(yè)生產(chǎn)過程等，危害是形成臭氧和細(xì)顆粒物（PM2.5），加劇光化學(xué)煙霧污染，部分VOCs本身具有毒性。五、論述題在選擇和設(shè)計(jì)化工工業(yè)廢氣處理技術(shù)時，應(yīng)綜合評價技術(shù)效果、經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境友好性。技術(shù)效果是基礎(chǔ)，要求技術(shù)能穩(wěn)定、高效地去除目標(biāo)污染物，達(dá)到國家或地方規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。需要考慮處理效率、穩(wěn)定運(yùn)行性、對復(fù)雜工況的適應(yīng)能力等。經(jīng)濟(jì)成本包括初始投資、運(yùn)行成本（能耗、藥劑消耗、維護(hù)費(fèi)用等）和操作成本（人力等）。選擇的技術(shù)應(yīng)能在滿足處理效果的前提下，盡可能降低全生命周期成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。環(huán)境友好性是綠色化學(xué)的核心要求，體現(xiàn)在整個技術(shù)生命周期對環(huán)境的影響最小化。包括：是否產(chǎn)生二次污染（如再生過程產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢吸附劑/催化劑的處理）；技術(shù)過程本身的能耗和資源消耗；是否使用了有毒有害物質(zhì)；對周邊生態(tài)的影響等。應(yīng)優(yōu)先選擇能耗低、物耗少、無（或低）毒、可再生、不產(chǎn)生二次污染的技術(shù)。綜合評價時，不能片面追求某一方面。例如，一種技術(shù)可能處理效率極高，但成本