2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——應(yīng)用化學(xué)在新材料研究中的突破考試時(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)字母填在括號(hào)內(nèi)）1.在有機(jī)合成化學(xué)中，利用相轉(zhuǎn)移催化劑實(shí)現(xiàn)水相中的有機(jī)反應(yīng)，屬于應(yīng)用化學(xué)中的（）。A.催化化學(xué)B.界面化學(xué)C.綠色化學(xué)D.計(jì)算化學(xué)2.納米材料獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)和力學(xué)性能主要與其（）密切相關(guān)。A.化學(xué)鍵類型B.尺寸效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)C.組成元素D.熱穩(wěn)定性3.設(shè)計(jì)用于鋰離子電池正極的新型氧化物材料時(shí)，應(yīng)用化學(xué)家通常會(huì)關(guān)注其（）。A.磁性B.耐腐蝕性C.離子擴(kuò)散速率和電子導(dǎo)電性D.沸點(diǎn)4.生物醫(yī)用材料若要用于體內(nèi)植入，首要考慮的性能是（）。A.高強(qiáng)度B.生物相容性和生物安全性C.良好的導(dǎo)電性D.耐高溫性5.超分子化學(xué)在功能材料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)分子間作用力（）的調(diào)控。A.共價(jià)鍵B.離子鍵C.配位鍵D.氫鍵、范德華力、π-π堆積等非共價(jià)鍵6.用于環(huán)境修復(fù)的光催化材料，應(yīng)具備的關(guān)鍵特性是（）。A.高熔點(diǎn)B.良好的化學(xué)穩(wěn)定性和強(qiáng)可見光響應(yīng)C.高密度D.優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度7.在設(shè)計(jì)新型高分子材料時(shí)，通過調(diào)控聚合物鏈結(jié)構(gòu)（如分子量、支化度、共聚組成）來改變其性能，這主要體現(xiàn)了（）。A.材料的表面改性B.材料的共混復(fù)合C.材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想D.材料的催化降解8.晶體管和傳感器等微電子器件的核心功能材料是（）。A.金屬B.陶瓷C.半導(dǎo)體材料D.功能高分子9.將廢棄塑料通過化學(xué)方法分解為單體或低聚物，以便循環(huán)利用，屬于（）的范疇。A.材料改性B.材料合成C.材料回收與化學(xué)再生D.材料表征10.計(jì)算化學(xué)方法在材料研究中的應(yīng)用，可以輔助進(jìn)行（）。A.材料性能的實(shí)驗(yàn)測(cè)量B.新材料的分子設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)C.材料微觀結(jié)構(gòu)的可視化D.材料生產(chǎn)成本的計(jì)算二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.應(yīng)用化學(xué)通過創(chuàng)新合成方法和表征技術(shù)，推動(dòng)了__________材料、__________材料等前沿領(lǐng)域的發(fā)展。2.在多相催化反應(yīng)中，催化劑的活性組分、載體的選擇以及催化劑的__________對(duì)催化效果至關(guān)重要。3.將兩種或多種不同性質(zhì)的材料復(fù)合在一起，可以產(chǎn)生單一材料所不具備的__________性能。4.功能高分子材料是指具有特定功能的聚合物，例如__________（寫一種即可）、__________（寫一種即可）等。5.納米材料的制備方法多種多樣，化學(xué)合成法（如溶膠-凝膠法、水熱法）因其可控性好而備受關(guān)注，其中溶膠-凝膠法通常涉及__________和__________兩個(gè)關(guān)鍵步驟。6.評(píng)價(jià)一種生物醫(yī)用材料是否合格，除了力學(xué)性能外，還需要考慮其__________、__________和降解行為等生物學(xué)特性。7.氫燃料電池的核心部件是電解質(zhì)膜，其性能直接影響電池的__________和__________。8.“綠色化學(xué)”原則強(qiáng)調(diào)從源頭上減少或消除有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生，其中__________原則和__________原則是重要的指導(dǎo)理念。9.材料的宏觀性能（如力學(xué)強(qiáng)度、導(dǎo)電性）與其微觀結(jié)構(gòu)（如晶體結(jié)構(gòu)、缺陷）之間存在著密切的__________關(guān)系。10.X射線衍射（XRD）是表征材料__________結(jié)構(gòu)的重要技術(shù)手段。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共15分）1.簡(jiǎn)述應(yīng)用化學(xué)在開發(fā)新型半導(dǎo)體光催化材料方面的主要貢獻(xiàn)。2.簡(jiǎn)述表面活性劑在納米材料制備中可能發(fā)揮的作用。3.簡(jiǎn)述“可持續(xù)性”原則在當(dāng)代新材料研發(fā)中的重要性。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述化學(xué)合成方法（如有機(jī)合成、無機(jī)合成）在創(chuàng)造具有特定功能的新材料過程中的核心作用。2.結(jié)合實(shí)例，論述應(yīng)用化學(xué)如何應(yīng)對(duì)能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)帶來的挑戰(zhàn)（可從材料角度切入）。---試卷答案一、選擇題1.A2.B3.C4.B5.D6.B7.C8.C9.C10.B二、填空題1.納米；功能2.表面性質(zhì)3.綜合或協(xié)同4.導(dǎo)電；潤(rùn)滑(或其他合理答案，如光敏、形狀記憶等)5.溶膠形成；凝膠化6.生物相容性；生物安全性7.能量密度；功率密度8.使用和生成無害化學(xué)品；源頭預(yù)防9.本質(zhì)或內(nèi)在10.物相或晶體三、簡(jiǎn)答題1.應(yīng)用化學(xué)通過設(shè)計(jì)合成具有特定化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料（如金屬氧化物、硫化物等），利用化學(xué)知識(shí)調(diào)控材料的能帶結(jié)構(gòu)和表面態(tài)，以優(yōu)化其光吸收、電荷分離和傳輸效率等光催化性能。同時(shí)，應(yīng)用化學(xué)家還發(fā)展了各種精確的合成方法（如水熱法、溶膠-凝膠法）來制備具有特定形貌（如納米顆粒、納米管、薄膜）的納米材料，以增強(qiáng)其比表面積和反應(yīng)活性，從而開發(fā)出更高效的新型光催化材料用于降解污染物、水分解制氫等。2.表面活性劑分子具有雙親結(jié)構(gòu)，一端親水一端親油。在納米材料制備過程中，表面活性劑可以作為分散劑，通過其親油端吸附在納米顆粒表面，親水端伸向溶劑，形成穩(wěn)定的表面層，阻止納米顆粒之間的團(tuán)聚，實(shí)現(xiàn)其在溶液中的均勻分散。此外，表面活性劑還可以通過調(diào)控納米晶體的生長(zhǎng)過程來影響納米材料的尺寸、形貌和表面性質(zhì)。有些表面活性劑甚至可以作為模板劑，引導(dǎo)納米材料形成特定的超結(jié)構(gòu)。3.可持續(xù)性原則要求新材料在研發(fā)、生產(chǎn)、使用及廢棄處理的全生命周期中，盡可能減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，并節(jié)約資源。應(yīng)用化學(xué)在遵循可持續(xù)性原則進(jìn)行新材料研發(fā)時(shí)，會(huì)傾向于開發(fā)環(huán)境友好型合成路線（如綠色化學(xué)方法），選用可再生資源作為原料，設(shè)計(jì)易于回收或降解的材料，以提高能源效率和原子經(jīng)濟(jì)性，減少污染物排放，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，滿足未來社會(huì)對(duì)材料的需求。四、論述題1.化學(xué)合成是創(chuàng)造新材料分子的核心手段。應(yīng)用化學(xué)家基于對(duì)元素周期律、化學(xué)鍵理論、反應(yīng)機(jī)理的理解，通過有機(jī)合成、無機(jī)合成、配位化學(xué)等方法，可以設(shè)計(jì)、構(gòu)建并制備出自然界不存在的新型分子結(jié)構(gòu)。這些分子結(jié)構(gòu)決定了材料的化學(xué)組成和微觀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而決定了其宏觀性能。例如，通過精確控制聚合物鏈結(jié)構(gòu)來調(diào)控其力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)和電學(xué)性能；通過合成特定晶相的無機(jī)化合物來獲得獨(dú)特的半導(dǎo)體、鐵電、超導(dǎo)等特性。沒有強(qiáng)大的化學(xué)合成能力，新材料的設(shè)計(jì)和創(chuàng)造將無從談起，應(yīng)用化學(xué)正是通過不斷突破化學(xué)合成的新極限，為各領(lǐng)域提供了性能更優(yōu)異、功能更獨(dú)特的先進(jìn)材料。2.應(yīng)用化學(xué)在應(yīng)對(duì)能源危機(jī)方面，致力于開發(fā)高效、清潔的能源轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存材料，如提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率的新型半導(dǎo)體材料和染料敏化劑，開發(fā)高能量密度、長(zhǎng)壽命的鋰離子電池正負(fù)極材料，以及用于燃