2025年大学《化学》专业题库—— 化学传感技术在智慧城市中的应用.docxVIP

2025年大学《化学》专业题库——化学传感技术在智慧城市中的应用

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填入括号内）

1.下列哪一项不属于化学传感器的基本组成部分？

A.敏感材料

B.换能器

C.信号放大电路

D.数据传输接口

2.在环境空气质量监测中，用于检测臭氧（O?）的传感器，其主要工作原理通常涉及：

A.氧化还原反应引起电阻变化

B.与特定分子发生荧光反应

C.金属氧化物半导体表面与气体分子吸附导致导电性改变

D.测量气体热导率的变化

3.对于用于检测水中痕量重金属离子的化学传感器，其选择性主要指：

A.传感器能稳定工作的温度范围

B.传感器在复杂基质中响应目标分析物的能力，而不受干扰物影响

C.传感器产生信号的大小

D.传感器能够连续监测的时间长度

4.以下哪种类型的化学传感器最常用于检测挥发性有机化合物（VOCs）？

A.离子选择性电极

B.压电传感器

C.金属氧化物半导体（MOS）传感器

D.酶传感器

5.将化学传感器集成到网络，实现远程数据传输和云平台管理，是智慧城市应用中体现的哪一特点？

A.自动化

B.集成化

C.智能化

D.实时化

6.在智能交通系统中，用于检测汽车尾气中一氧化碳（CO）的便携式探测器，其工作原理通常是：

A.电化学氧化还原

B.光吸收光谱法

C.质量分析

D.磁场变化

7.以下哪项技术不属于提高化学传感器灵敏度和选择性的常用方法？

A.优化敏感材料分子结构

B.降低传感器的制备成本

C.利用纳米材料或功能化表面

D.采用信号放大策略（如酶催化放大）

8.智慧城市中的公共安全监测，对化学传感器的关键要求之一是：

A.极高的长期稳定性

B.微量甚至痕量检测能力

C.快速的响应时间

D.以上都是

9.用于监测农作物生长环境中土壤水分的传感器，其输出信号最可能反映：

A.土壤pH值

B.土壤中氮磷钾含量

C.土壤含水量或介电常数

D.土壤温度

10.化学传感器与物联网（IoT）、大数据、人工智能（AI）等技术结合，在智慧城市应用中主要解决的问题是：

A.传感器本身的制造工艺

B.降低传感器的功耗

C.实现海量监测数据的智能分析、预测与决策支持

D.提高传感器的测量精度

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填入横线上）

1.化学传感器通常由______、______和信号处理/显示单元组成。

2.基于电化学原理的化学传感器，其检测信号通常表现为电压、电流或______的变化。

3.在水质监测中，检测总有机碳（TOC）的在线传感器，其测定过程通常涉及有机物的______和氧化。

4.智慧城市建设中，化学传感技术为实现______环境提供了关键的技术支撑。

5.酶传感器是利用固定化______作为敏感元件的化学传感器。

6.评价化学传感器性能的指标除了灵敏度、选择性外，还包括响应时间、______和重现性。

7.微机电系统（MEMS）技术被应用于开发微型化、低功耗的化学传感器，这体现了化学传感技术发展的______趋势。

8.气体传感器根据其工作原理，可分为半导体型、______型、电化学型和光学型等。

9.智慧医疗领域，可穿戴化学传感器可用于实时监测患者的______等生理指标。

10.为了确保化学传感器在复杂环境（如高湿度、高盐度）中可靠工作，需要考虑其______和耐腐蚀性。

三、名词解释（每题3分，共12分）

1.化学传感器的响应时间

2.智慧城市

3.光纤化学传感器

4.选择性系数

四、简答题（每题5分，共15分）

1.简述化学传感器在智慧城市环境监测（如空气质量监测）中的主要作用。

2.与传统的实验室化学分析方法相比，化学传感器在智慧城市应用中有哪些显著优势？

3.阐述化学传感技术在智慧城市公共安全领域可能的应用方向。

五、论述题（10分）

结合化学传感器的具体类型或工作原理，论述其在构建一个“智能、宜居、可持续”的智慧城市中所能扮演的多方面角色及潜在价值。

试卷答案

一、选择题

1.D

2.C

3.B

4.C

5.B

6.A

7.B

8.D

9.C

10.C

二