2025中國石化全球高層次人才“三新”領(lǐng)域人才專項招聘筆試及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.在“三新”領(lǐng)域（新能源、新材料、新催化）中，決定鈣鈦礦太陽能電池長期穩(wěn)定性的關(guān)鍵界面是A.電子傳輸層/鈣鈦礦界面?B.鈣鈦礦/空穴傳輸層界面?C.鈣鈦礦/金屬電極界面?D.鈣鈦礦/玻璃襯底界面答案：A解析：電子傳輸層（ETL）與鈣鈦礦的晶格失配及化學(xué)勢差異最易誘發(fā)離子遷移，形成缺陷通道，導(dǎo)致效率衰減。2.針對綠氫場景，PEM電解水制氫的質(zhì)子交換膜在120°C以上運(yùn)行時面臨的核心瓶頸是A.氧析出反應(yīng)動力學(xué)緩慢?B.質(zhì)子電導(dǎo)率驟降?C.膜機(jī)械強(qiáng)度下降?D.氫滲透增大答案：B解析：Nafion類膜在>100°C時因失水導(dǎo)致磺酸團(tuán)簇收縮，質(zhì)子跳躍通道坍塌，電導(dǎo)率呈指數(shù)下降。3.下列哪種表征手段可在原子尺度直接觀測MOF單晶中金屬節(jié)點配位環(huán)境變化A.原位PXRD?B.同步輻射XAS?C.低劑量Cs-校正HAADF-STEM?D.固體核磁13CNMR答案：C解析：低劑量球差校正高角環(huán)形暗場掃描透射電鏡（HAADF-STEM）可分辨輕金屬與配位原子柱，實現(xiàn)單原子級成像。4.用于CO2捕集-轉(zhuǎn)化一體化的新催化路線“Redox-looping”中，氧載體材料通常需滿足的熱力學(xué)判據(jù)是A.ΔG°(T)<–60kJmol–1?B.ΔH°(T)≈0?C.氧空位形成能<2eV?D.電子轉(zhuǎn)移數(shù)=1答案：C解析：氧空位形成能<2eV保證晶格氧在400–700°C可逆釋放/插入，實現(xiàn)CO2選擇性還原為CO。5.在固態(tài)鈉電池中，Na3Zr2Si2PO12(NZSP)陶瓷電解質(zhì)晶界阻抗主要來源于A.空間電荷層?B.晶界雜相Na2CO3?C.Na+空位濃度低?D.晶粒取向隨機(jī)答案：B解析：NZSP在空氣中燒結(jié)易與CO2反應(yīng)生成絕緣相Na2CO3，阻塞Na+遷移通道，增大晶界電阻。6.針對聚烯烴彈性體（POE）光伏封裝膜，其體積電阻率隨溫度升高而A.線性增大?B.指數(shù)增大?C.指數(shù)減小?D.不變答案：C解析：溫度升高促進(jìn)鏈段運(yùn)動，自由體積增大，載流子跳躍概率提高，體積電阻率呈阿倫尼烏斯型下降。7.在“雙碳”背景下，中國石化提出的“綠氫—綠氧—綠電”耦合工藝中，綠氧主要去向是A.煤氣化?B.催化裂化?C.渣油加氫?D.芳烴抽提答案：B解析：綠氧替代空分裝置所得氮氧混合氣，用于催化裂化再生器焦炭燃燒，降低CO2排放強(qiáng)度。8.用于高能量密度鋰硫電池的“醚-砜”雜化電解液設(shè)計，砜類溶劑主要解決A.多硫化物穿梭?B.鋰負(fù)極枝晶?C.硫正極體積膨脹?D.電解液可燃性答案：A解析：砜類具有強(qiáng)溶劑化能力，提升多硫化物溶解度，使其在正極側(cè)充分反應(yīng)，降低濃度梯度驅(qū)動的穿梭。9.下列哪種機(jī)器學(xué)習(xí)算法最適合預(yù)測MOF對CH4/N2的分離選擇性A.線性回歸?B.支持向量機(jī)?C.圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GNN)?D.K-means答案：C解析：GNN可直接學(xué)習(xí)晶體拓?fù)?、?jié)點/邊屬性，自動提取孔道特征，對復(fù)雜構(gòu)效關(guān)系建模精度最高。10.在CO2加氫制α-烯烴反應(yīng)中，F(xiàn)e基催化劑表面碳化物θ-Fe3C被證實為A.活性相?B.惰性相?C.毒化相?D.結(jié)構(gòu)助劑答案：A解析：原位XRD與Raman證實θ-Fe3C提供C–C偶聯(lián)位點，促進(jìn)鏈增長，提高α-烯烴選擇性。11.針對海上風(fēng)電制氫，下列哪種技術(shù)路線可實現(xiàn)直流母線電壓波動<±2%A.二極管整流+堿性電解?B.PWM整流+PEM電解?C.晶閘管整流+SOEC?D.電容濾波+AEM電解答案：B解析：PWM整流器可實時追蹤最大功率點，PEM電解堆響應(yīng)時間<100ms，耦合后母線電壓波動最小。12.在聚乳酸（PLA）生物可降解材料改性中，引入少量PBS（聚丁二酸丁二醇酯）的主要作用是A.提高模量?B.提高結(jié)晶速率?C.提高韌性?D.提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度答案：C解析：PBS低Tg鏈段插入PLA無定形區(qū)，誘發(fā)剪切屈服，沖擊強(qiáng)度提升3倍。13.用于高溫質(zhì)子導(dǎo)體的摻雜BaZrO3，其質(zhì)子遷移活化能通常為A.0.1–0.2eV?B.0.3–0.6eV?C.0.8–1.2eV?D.1.5–2.0eV答案：B解析：摻雜BaZrO3中質(zhì)子以跳躍機(jī)制遷移，活化能0.3–0.6eV，低于氧空位遷移能（>1eV）。14.在鋰金屬負(fù)極人工SEI設(shè)計中，富含LiF的界面層主要抑制A.電子隧穿?B.鋰離子去溶劑化?C.枝晶機(jī)械穿刺?D.電解液還原分解答案：D解析：LiF具有寬電化學(xué)窗口與低電子電導(dǎo)，阻斷電解液與鋰直接接觸，抑制持續(xù)還原。15.中國石化“三新”研究院提出的“負(fù)碳工廠”概念中，實現(xiàn)負(fù)碳排放的核心環(huán)節(jié)是A.生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)?B.CO2礦化制建材?C.光伏直供煉廠?D.風(fēng)電制氫替代天然氣答案：B解析：CO2礦化生成CaCO3建材，將碳永久封存，生命周期碳排放為負(fù)值。二、多項選擇題（每題3分，共30分，每題至少有兩個正確答案，多選少選均不得分）16.下列哪些策略可同步提升鈣鈦礦太陽能電池效率與濕熱穩(wěn)定性A.二維/三維異質(zhì)結(jié)?B.非晶Al2O3封裝?C.甲脒/銫合金化?D.硫氰酸根界面鈍化?E.銀納米線電極答案：A、C、D解析：二維/三維抑制離子遷移；FA/Cs合金化穩(wěn)定晶格；SCN–鈍化缺陷，減少非輻射復(fù)合。17.在綠氫管道輸送場景，與純氫相比，摻混10%氨帶來的潛在風(fēng)險包括A.應(yīng)力腐蝕開裂?B.滲透系數(shù)升高?C.低發(fā)熱量下降?D.火焰速度升高?E.氫脆加劇答案：A、C、D解析：NH3分解產(chǎn)生活性N，誘發(fā)鋼級X80應(yīng)力腐蝕；熱值下降約5%；層流燃燒速度提高，爆燃風(fēng)險增加。18.用于鈉離子電池正極的層狀氧化物Na0.67Ni0.33Mn0.67O2，其儲鈉機(jī)制包含A.固溶體反應(yīng)?B.兩相反應(yīng)?C.陰離子氧化還原?D.鈉空位有序化?E.晶格氧析出答案：A、B、C、D解析：充放電過程經(jīng)歷O3–P3相變（兩相），Ni2+/4+與O2–/O–參與氧化還原，鈉空位有序化形成超晶格峰。19.下列關(guān)于CO2電還原制乙烯的Cu基催化劑描述正確的是A.Cu(100)晶面促進(jìn)C–C偶聯(lián)?B.表面Cu0/Cu+比例≈1時選擇性最高?C.堿性膜體系下乙烯法拉第效率>60%?D.引入聚吡咯可提高C2+選擇性?E.納米化降低過電位答案：A、B、C、D解析：Cu(100)提供CO橋式吸附位；Cu+穩(wěn)定CO中間體；堿性膜抑制HER；聚吡咯調(diào)控局部pH。20.在固態(tài)鋰金屬電池中，采用Li6PS5Cl硫化物電解質(zhì)時，為抑制枝晶可采取A.3mAcm–2截止電流密度?B.堆壓保持7MPa?C.引入Al2O3緩沖層?D.表面氟化處理?E.使用Li–In合金負(fù)極答案：B、C、D解析：高堆壓促進(jìn)界面接觸；Al2O3阻擋電子；氟化層提高界面能，抑制鋰絲形核。21.關(guān)于生物基聚酯PEF（聚呋喃二甲酸乙二醇酯）與PET對比，下列說法正確的是A.Tg提高約20°C?B.氧氣阻隔提高10倍?C.模量降低?D.生物碳含量100%?E.熔點降低答案：A、B、D解析：呋喃環(huán)剛性使Tg≈86°C；對稱平面結(jié)構(gòu)提升阻隔；FDCA來自果糖，生物碳100%。22.在“三新”催化平臺中，高通量實驗(HTE)與機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)閉環(huán)流程包含A.機(jī)器人合成陣列?B.原位光譜采集?C.貝葉斯優(yōu)化?D.密度泛函驗證?E.文獻(xiàn)數(shù)據(jù)清洗答案：A、B、C、E解析：閉環(huán)流程為合成–表征–ML建模–貝葉斯建議–再合成；DFT非必需環(huán)節(jié)。23.用于風(fēng)電葉片回收的玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂，其化學(xué)降解法包括A.醇解?B.氨解?C.過氧化物氧化?D.超臨界水?E.熔融熱解答案：A、B、D解析：醇解/氨解斷裂酯鍵；超臨界水水解C–N/C–O；熔融熱解為熱化學(xué)范疇。24.下列關(guān)于固態(tài)胺CO2吸附劑失活機(jī)制描述正確的是A.尿素鏈形成?B.氧化降解?C.孔道坍塌?D.硫酸鹽中毒?E.氨基流失答案：A、B、C、D解析：高溫下胺與CO2生成尿素；O2氧化生成醛/酸；SO2形成硫酸鹽占據(jù)位點。25.在綠氫煉化耦合中，氫氣壓縮機(jī)的選型需考慮A.氫脆?B.等熵指數(shù)高?C.泄漏量?D.余隙容積?E.冷卻方式答案：A、C、D、E解析：氫氣k=1.4，等熵指數(shù)與天然氣相近，非特殊考慮；余隙容積影響容積效率。三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）26.在鋰硫電池中，提高電解液粘度可完全消除多硫化物穿梭。?×解析：粘度提升降低擴(kuò)散系數(shù)，但無法消除濃度梯度驅(qū)動，需化學(xué)錨固協(xié)同。27.中國石化已投產(chǎn)的首套千噸級CO2加氫制芳烴裝置采用Fe–Zn–K/Al2O3催化劑。?√解析：2024年天津中試裝置采用該體系，芳烴選擇性達(dá)78%。28.用于固態(tài)鈉電池的β-Al2O3陶瓷，其鈉離子電導(dǎo)率在300°C下高于任何硫化物電解質(zhì)。?×解析：Na3PS4在300°C電導(dǎo)率≈100mScm–1，高于β-Al2O3（≈50mScm–1）。29.在鈣鈦礦光伏組件中，采用POE封裝可抑制PID效應(yīng)。?√解析：POE體積電阻率高，減少Na+遷移，抑制電位誘導(dǎo)衰減。30.機(jī)器學(xué)習(xí)模型在預(yù)測MOF甲烷存儲性能時，特征重要性最高的是孔徑分布。?√解析：孔徑?jīng)Q定甲烷吸附勢阱深度，與存儲量呈正相關(guān)。31.用于CO2電還原的Ag納米顆粒尺寸減小至5nm時，CO選擇性下降。?×解析：量子尺寸效應(yīng)提升COOH吸附，CO選擇性升高。32.中國石化“三新”領(lǐng)域?qū)⑸锘《崃袨槠脚_化合物。?√解析：丁二酸可衍生PBS、丁二醇、γ-丁內(nèi)酯，戰(zhàn)略地位明確。33.在固態(tài)鋰金屬電池中，界面潤濕層Li–Mg合金可抑制界面剝離。?√解析：Mg降低鋰表面能，提升與硫化物界面粘附功。34.用于綠氫管道的X80鋼在摻氫30%環(huán)境下需提高屈服強(qiáng)度至700MPa以上。?×解析：需降低強(qiáng)度至≤550MPa，減少應(yīng)力腐蝕敏感性。35.高溫質(zhì)子交換膜燃料電池運(yùn)行溫度提高至200°C可完全耐受CO100ppm。?√解析：高溫提升Pt–CO吸附平衡常數(shù)，CO容忍度>1000ppm。四、簡答題（每題8分，共40分）36.給出提高鈣鈦礦/硅疊層電池濕熱穩(wěn)定性的三種界面工程方案，并說明機(jī)理。答案：(1)自組裝單分子層（SAM）：引入含磷酸基團(tuán)的SAM，與ITO形成P–O–In共價鍵，同時與鈣鈦礦Pb2+配位，降低界面缺陷態(tài)密度至5×1010cm–3，抑制離子遷移。(2)聚合物緩沖層：采用交聯(lián)PMMA/PS互穿網(wǎng)絡(luò)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度>120°C，水蒸氣透過率降低兩個數(shù)量級，阻斷濕熱環(huán)境下HI生成。(3)二維鈣鈦礦覆蓋：在三維鈣鈦礦表面旋涂丁胺碘，原位生成(BA)2PbI4二維相，疏水烷胺鏈朝外，接觸角增至95°，且二維/三維界面形成能壘，抑制I–擴(kuò)散。37.闡述Fe基催化劑在CO2加氫制α-烯烴反應(yīng)中碳鏈增長的“碳化物–聚合”機(jī)理，并給出實驗證據(jù)。答案：機(jī)理：CO2在Fe表面解離生成C，C擴(kuò)散進(jìn)入次表面形成θ-Fe3C；θ-Fe3C提供C–C偶聯(lián)活性位，CHx單體在碳化物表面聚合，遵循Anderson–Schulz–Flory(ASF)分布，鏈增長因子α≈0.85。實驗證據(jù)：(1)原位XRD：在320°C、3MPa、H2/CO2=3條件下，F(xiàn)e(110)衍射峰減弱，出現(xiàn)θ-Fe3C(211)峰，強(qiáng)度與α-烯烴收率同步增強(qiáng)。(2)原位Raman：480cm–1出現(xiàn)Fe–C伸縮振動峰，與C2–C4烯烴生成速率呈正相關(guān)。(3)同位素標(biāo)記：通入13CO2，產(chǎn)物中13C分布符合碳化物路徑，而非CO插入路徑。38.給出三種提升硫化物固態(tài)電解質(zhì)空氣穩(wěn)定性的元素?fù)诫s策略，并對比其優(yōu)缺點。答案：(1)O取代S：Li6PS5O，表面形成Li2CO3鈍化層，空氣暴露24h電導(dǎo)率保持率80%，但離子電導(dǎo)率下降至1mScm–1。(2)Sb摻雜：Li6.4Sb0.2S5I，Sb5+強(qiáng)吸電子效應(yīng)降低S2–反應(yīng)活性，電導(dǎo)率保持率90%，成本較高。(3)F摻雜：Li6PS5Cl0.9F0.1，表面生成LiF疏水層，保持率85%，F(xiàn)–降低晶界電導(dǎo)，需提高燒結(jié)溫度。39.說明機(jī)器學(xué)習(xí)輔助發(fā)現(xiàn)新型CO2捕集胺的核心流程，并給出評價指標(biāo)。流程：(1)數(shù)據(jù)收集：從文獻(xiàn)與專利提取5000種胺的pKa、亨利常數(shù)、空間位阻指數(shù)；(2)特征工程：采用RDKit計算2D/3D描述符，生成指紋向量；(3)模型訓(xùn)練：圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)+貝葉斯回歸，十折交叉驗證R2=0.92；(4)虛擬篩選：在108種虛擬胺中預(yù)測CO2循環(huán)容量>3.5molkg–1，再生能耗<2GJt–1；(5)實驗驗證：合成Top10，固定床測試，最優(yōu)胺（N-(2-羥乙基)-3,3-二甲基哌啶）循環(huán)容量3.8molkg–1，能耗1.8GJt–1。評價指標(biāo)：循環(huán)容量、再生能耗、降解率<5%/100次、粘度<20mPas、毒性LD50>500mgkg–1。40.分析綠氫煉化耦合對傳統(tǒng)煉廠物料平衡的影響，并給出數(shù)據(jù)示例。答案：以千萬噸級煉廠為例，傳統(tǒng)制氫依賴天然氣重整（SMR），年耗氫氣90萬噸，排放CO2240萬噸。引入綠氫后：(1)氫氣結(jié)構(gòu)：綠氫占比60%，SMR負(fù)荷降至36萬噸，CO2排放降至96萬噸；(2)加氫裂化：氫耗不變，但綠氫替代使單位產(chǎn)品碳強(qiáng)度下降45%；(3)催化裂化：采用綠氧再生，煙氣CO2濃度由15%降至10%，便于捕集；(4)芳烴聯(lián)合：新增CO2加氫制芳烴裝置，年消耗CO220萬噸，產(chǎn)出芳烴8萬噸，實現(xiàn)負(fù)碳排放–0.2tCO2/t產(chǎn)品；(5)蒸汽系統(tǒng)：綠氫副產(chǎn)氧用于鍋爐富氧燃燒，節(jié)煤5%，NOx下降30%。整體碳排放由800萬噸降至480萬噸，降幅40%，氫氣成本隨綠氫電價0.18元kWh–1時與SMR持平。五、綜合設(shè)計題（共40分）41.題目：設(shè)計一座年產(chǎn)十萬噸綠色甲醇的“三新”示范裝置，原料為工業(yè)副產(chǎn)CO2與綠氫，要求：(1)給出工藝路線與條件；(2)設(shè)計新型Cu–ZnO–ZrO2催化劑，說明制備方法、活性位結(jié)構(gòu)及表征結(jié)果；(3)進(jìn)行能量集成優(yōu)化，計算能耗與碳足跡；(4)提出數(shù)字化運(yùn)維方案，含在線監(jiān)測與機(jī)器學(xué)習(xí)故障診斷；(5)經(jīng)濟(jì)分析：總投資、IRR、氫氣平價閾值。答案：(1)工藝路線：采用“綠氫–CO2兩段式”工藝，CO2來自煉廠干氣捕集，純度>98%，綠氫由200MW光伏直供PEM電解，壓力5MPa。CO2加氫制甲醇反應(yīng)器采用兩段絕熱固定床：第一段260°C、7MPa、SV=8000h–1，轉(zhuǎn)化CO235%；第二段220°C、7MPa、SV=4000h–1，總轉(zhuǎn)化率>30%，甲醇選擇性>90%。副產(chǎn)甲烷<2%，水經(jīng)滲透汽化膜回收，循環(huán)比0.85。(2)催化劑設(shè)計：制備：采用火焰噴射裂解（FSP）法，前驅(qū)體為Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、ZrO(NO3)2，摩爾比6:3:1，火焰溫度2000°C，停留時間50ms，獲得高熵氧化物納米顆粒，粒徑8nm，比表面積120m2g–1?；钚晕唬篊u(111)–Zn–Ov–Zr4+界面，Ov為氧空位，CO2在Ov吸附活化，Cu提供H2解離位，Zn促進(jìn)CO加氫。表征：原位XAS顯示Cu價態(tài)在Cu0/Cu+間可逆變化，Cu–Zr配位數(shù)4.2；原位DRIFTS檢測到HCOO為關(guān)鍵中間體；TOF-SIMS成像證實Cu–Zn界面密度與活性呈線性關(guān)系，TOF=0.18s–1@260°C。(3)能量集成