2025年大学《化学》专业题库—— 化学工程技术在交通领域的应用.docxVIP

2025年大学《化学》专业题库——化学工程技术在交通领域的应用

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在题后的括号内。）

1.下列哪种燃料的燃烧产物中几乎不含硫氧化物（SOx）？

A.汽油

B.重柴油

C.生物质燃料

D.天然气

2.汽车尾气催化转化器中，用于将NOx还原为N2的主要催化剂是（）。

A.Pt/Rh基催化剂

B.Pd/Cr基催化剂

C.Ni/Al2O3基催化剂

D.Fe/O2基催化剂

3.用于电动汽车动力电池的锂离子电池，其正极材料LiCoO2的工作原理涉及（）。

A.钠离子的嵌入与脱出

B.镁离子的嵌入与脱出

C.锂离子的嵌入与脱出

D.氢离子的嵌入与脱出

4.氢燃料电池的核心反应是（）。

A.酸碱中和反应

B.氧化还原反应

C.酶催化反应

D.光化学反应

5.为了减轻汽车重量，提高燃油经济性，常采用铝合金或碳纤维复合材料制造车身部件。这主要利用了这些材料的（）特性。

A.高导电性

B.高导热性

C.高比强度

D.高熔点

6.下列哪种化学过程是生物质转化为生物燃料（如生物乙醇）的关键步骤？

A.热裂解

B.催化加氢

C.酶催化水解与发酵

D.电化学沉积

7.汽车三元催化器（TWC）工作时，将CO氧化为CO2，同时将NOx还原为N2，这体现了催化剂的（）功能。

A.选择性

B.催化活性

C.催化稳定性

D.吸附性

8.铅酸蓄电池在汽车启动时提供大电流，这主要是因为其（）。

A.电压高

B.能量密度大

C.内阻小

D.成本低廉

9.氢燃料电池中，用于分离氢气和氧气的膜材料，通常要求具有（）。

A.高导热性

B.高导电性

C.高选择透过性

D.高机械强度

10.工程塑料如聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等在汽车中得到广泛应用，这得益于它们的（）。

A.良好的耐腐蚀性

B.优异的力学性能和加工性能

C.高绝缘性

D.可生物降解性

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在横线上。）

1.汽车尾气中的主要污染物包括一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）。其中，NOx主要由空气中的__氮气和氧气__在高温下反应生成。

2.燃料电池是一种将燃料的化学能直接转化为__电能__的装置，具有能量转换效率高、环境友好等优点。

3.催化转化器中，将碳氢化合物（HC）氧化的主要催化剂是__贵金属（如铂、钯）__。

4.用于制造汽车刹车片的材料，通常需要具备高耐磨性、高摩擦系数和良好的__热稳定性__。

5.生物质能通过化学转化可以制备生物柴油，其主要原料是油脂或其酯类，转化过程常涉及__酯交换__反应。

6.提高汽油辛烷值，可以__提高抗爆性__，减少发动机knock现象。

7.锂离子电池充电过程中，锂离子从正极__嵌入__到负极材料中。

8.氢燃料电池的副反应之一是氢气与氧气的__无电化学反应__（即析氢反应和析氧反应）。

9.为了减少汽车空气阻力，车身外形设计通常采用__流线型__。

10.化学腐蚀是指金属表面与周围介质发生__化学反应__而导致的破坏。

三、简答题（每题5分，共20分。）

1.简述催化转化器中，催化剂将CO和碳氢化合物（HC）转化为无害物质的基本原理。

2.简要说明锂离子电池正极材料LiCoO2在充放电过程中结构发生变化的化学过程。

3.比较汽油和柴油作为汽车燃料在化学组成、燃烧特性和主要排放物方面的主要区别。

4.简述化学工程技术在提高汽车燃油效率方面可以发挥哪些作用。

四、论述题（10分。）

结合化学原理，论述发展氢燃料电池汽车面临的主要技术挑战及其可能的化学解决方案。

试卷答案

一、选择题

1.D

2.A

3.C

4.B

5.C

6.C

7.A

8.C

9.C

10.B

二、填空题

1.氮气和氧气

2.电能

3.贵金属（如铂、钯）

4.热稳定性

5.酯交换

6.提高抗爆性

7.嵌入

8.无电化学反应

9.流线型

10.化学反应

三、简答题

1.解析思路：考察对催化转化器基本原理的理解。需说明催化剂（通常含