化學(xué)可持續(xù)發(fā)展行動(dòng)（下學(xué)期）評(píng)估試題一、選擇題（每題3分，共30分）下列哪種物質(zhì)不屬于綠色化學(xué)中的“原子經(jīng)濟(jì)性”反應(yīng)產(chǎn)物？A.乙烯聚合生成聚乙烯B.甲烷燃燒生成二氧化碳和水C.苯與氫氣加成生成環(huán)己烷D.乙醇脫水生成乙烯和水工業(yè)上采用膜分離技術(shù)替代傳統(tǒng)蒸餾法分離乙醇和水，其主要優(yōu)勢(shì)是A.提高產(chǎn)物純度B.降低能耗C.縮短反應(yīng)時(shí)間D.減少副產(chǎn)物生成下列關(guān)于生物質(zhì)能源的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.秸稈氣化可轉(zhuǎn)化為合成氣（CO+H?）B.生物柴油的主要成分是高級(jí)脂肪酸甲酯C.沼氣發(fā)酵過(guò)程中起主要作用的是好氧微生物D.纖維素酶可將木質(zhì)纖維素水解為葡萄糖某工廠排放廢水中含有Cr3?，采用化學(xué)沉淀法處理時(shí)最適宜的沉淀劑是A.NaClB.Na?CO?C.NaOHD.CaCl?原子利用率是衡量化學(xué)反應(yīng)可持續(xù)性的重要指標(biāo)，下列反應(yīng)原子利用率最高的是A.取代反應(yīng)B.加成反應(yīng)C.消去反應(yīng)D.氧化反應(yīng)下列哪種材料不屬于可降解高分子材料？A.聚乳酸（PLA）B.聚羥基脂肪酸酯（PHA）C.聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）D.淀粉基塑料綠色化學(xué)的12條原則中，“預(yù)防污染優(yōu)于污染治理”對(duì)應(yīng)的是A.原子經(jīng)濟(jì)性原則B.污染預(yù)防原則C.設(shè)計(jì)安全化學(xué)品原則D.能源效率原則工業(yè)合成氨反應(yīng)中，采用鐵觸媒作為催化劑的主要目的是A.提高氨的平衡轉(zhuǎn)化率B.降低反應(yīng)活化能C.減少氮?dú)夂蜌錃獾挠昧緿.縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間下列關(guān)于碳捕集與封存（CCS）技術(shù)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.可通過(guò)胺吸收法捕獲煙氣中的CO?B.地質(zhì)封存主要利用枯竭油氣田或鹽穴C.生物炭封存屬于化學(xué)轉(zhuǎn)化封存技術(shù)D.CCS技術(shù)可顯著減少化石燃料使用過(guò)程的碳排放某化工廠擬采用“原子循環(huán)”模式優(yōu)化生產(chǎn)流程，下列措施不合理的是A.將反應(yīng)副產(chǎn)物作為另一反應(yīng)的原料B.采用閉路水循環(huán)系統(tǒng)C.提高原料純度以減少雜質(zhì)生成D.對(duì)廢棄物進(jìn)行焚燒處理二、填空題（每空2分，共20分）綠色溶劑中，_______（填寫物質(zhì)名稱）因具有低揮發(fā)性和高溶解能力，被廣泛替代傳統(tǒng)有機(jī)溶劑用于萃取過(guò)程。生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為燃料的途徑主要有熱化學(xué)轉(zhuǎn)化、_______和化學(xué)催化轉(zhuǎn)化三大類。電催化CO?還原反應(yīng)中，常見(jiàn)的產(chǎn)物包括CO、_______和甲烷等。工業(yè)廢水處理的三級(jí)處理中，_______處理主要去除難降解有機(jī)物和重金屬離子。原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)的理想原子利用率為_(kāi)______%?？山到馑芰显谧匀画h(huán)境中最終可分解為_(kāi)______和水等無(wú)害物質(zhì)。催化劑中毒的兩種主要類型是_______中毒和化學(xué)中毒。光伏電解水制氫過(guò)程中，電能來(lái)源于_______，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)“綠氫”生產(chǎn)。綠色化學(xué)中“設(shè)計(jì)安全化學(xué)品”原則要求化學(xué)品在完成功能后可_______為無(wú)害物質(zhì)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的“3R”原則包括減量化、再利用和_______。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）簡(jiǎn)述綠色化學(xué)與傳統(tǒng)化學(xué)的主要區(qū)別，并舉例說(shuō)明原子經(jīng)濟(jì)性原則在有機(jī)合成中的應(yīng)用。分析生物柴油與石化柴油相比的環(huán)境優(yōu)勢(shì)，并說(shuō)明酯交換法制備生物柴油的基本原理。某化工企業(yè)擬對(duì)含酚廢水進(jìn)行處理，現(xiàn)有吸附法、萃取法和生物降解法三種方案。請(qǐng)從處理效率、成本和二次污染風(fēng)險(xiǎn)三個(gè)角度對(duì)比三種方法的適用性。四、計(jì)算題（10分）工業(yè)上采用乙烯氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，反應(yīng)方程式如下：2C?H?+O?→2C?H?O（催化劑：銀）已知某工廠投入乙烯1400kg，氧氣800kg，實(shí)際產(chǎn)出環(huán)氧乙烷1260kg。（1）計(jì)算理論上環(huán)氧乙烷的最大產(chǎn)量（kg）；（2）計(jì)算乙烯的轉(zhuǎn)化率和環(huán)氧乙烷的選擇性；（3）若反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生副產(chǎn)物CO?110kg（C?H?+3O?→2CO?+2H?O），計(jì)算原子利用率的實(shí)際值。五、綜合應(yīng)用題（10分）某新能源企業(yè)計(jì)劃構(gòu)建“光伏-電解水制氫-合成甲醇”產(chǎn)業(yè)鏈，具體流程如下：光伏板發(fā)電；電解水制氫（2H?O→2H?↑+O?↑）；氫氣與CO?催化合成甲醇（3H?+CO?→CH?OH+H?O）。（1）若光伏系統(tǒng)年發(fā)電量為1.08×10?kWh，電解水效率為75%，計(jì)算每年可生產(chǎn)氫氣的質(zhì)量（kg）。（已知：1kWh=3.6×10?J，水的分解焓為286kJ/mol）（2）結(jié)合綠色化學(xué)原則，提出兩種優(yōu)化該產(chǎn)業(yè)鏈的具體措施，并說(shuō)明理由。參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（教師用）一、選擇題B2.B3.C4.C5.B6.C7.B8.B9.C10.D二、填空題離子液體2.生物轉(zhuǎn)化3.甲酸（或HCOOH）4.深度5.1006.二氧化碳7.物理8.太陽(yáng)能9.降解10.再循環(huán)三、簡(jiǎn)答題區(qū)別：綠色化學(xué)強(qiáng)調(diào)從源頭上減少或消除污染，傳統(tǒng)化學(xué)側(cè)重末端治理（3分）。舉例：乙烯催化環(huán)氧化制備環(huán)氧乙烷（原子利用率100%）替代氯醇法（原子利用率約25%）（7分）。環(huán)境優(yōu)勢(shì)：生物柴油可生物降解、含硫量低、燃燒排放CO?可被植物光合作用吸收（4分）。原理：植物油與甲醇在催化劑作用下發(fā)生酯交換反應(yīng)，生成脂肪酸甲酯（生物柴油）和甘油（6分）。對(duì)比：吸附法：效率高（80-95%），成本低，但吸附劑需再生（3分）；萃取法：處理量大，可回收酚類，但有機(jī)溶劑易造成二次污染（3分）；生物降解法：成本低、無(wú)二次污染，但處理周期長(zhǎng)，低溫下效率低（4分）。四、計(jì)算題（1）乙烯過(guò)量，按氧氣計(jì)算：n(O?)=800000g/32g/mol=25000mol，理論n(C?H?O)=50000mol，m=50000×44=2200kg（3分）；（2）轉(zhuǎn)化率=（1260/44×2+110/44×2）/（1400000/28）×100%=75%（3分）；選擇性=（1260/44）/（1260/44+110/44×2）×100%=87.5%（2分）；（3）原子利用率=1260/（1400×28+800×32-副產(chǎn)物質(zhì)量）×100%=78.4%（2分）。五、綜合應(yīng)用題（1）電解水能耗：Q=1.08×10?×3.6×10?J=3.888×1013J=3.888×101?kJ，實(shí)際用于電解水的能量=3.888×101?×75%=2.916×101?kJ，n(H?)=2.916×101?/286=1.02×10?mol，m=1.02×10?×2=2.04×10?kg（6分）；（2）措施1：采用固體電解質(zhì)電解槽提高電流效率（減少能耗）；措施2：利用合成甲醇的副產(chǎn)物水作為電解原料（實(shí)現(xiàn)水循環(huán)）（各2分，理由合理即可）。試題設(shè)計(jì)說(shuō)明：知識(shí)覆蓋：涵蓋綠色化學(xué)、可持續(xù)合成、能源轉(zhuǎn)化、污染治理等核心模塊，符合《化學(xué)可持續(xù)發(fā)展行動(dòng)》課程教學(xué)大綱要求。能力