2025 年大学智能分子工程（分子设计）试题及答案

2025年大学智能分子工程（分子设计）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.智能分子工程中，分子设计的核心目标是（）A.合成更多新分子B.实现对分子功能的精准调控C.降低分子合成成本D.提高分子的稳定性2.以下哪种方法不属于分子设计的常用策略（）A.基于结构的设计B.组合化学方法C.随机筛选D.计算机辅助设计3.在分子设计中，考虑分子间相互作用时，主要涉及的作用力不包括（）A.共价键B.氢键C.范德华力D.静电作用4.智能分子工程中，用于表征分子结构的重要技术是（）A.核磁共振B.红外光谱C.X射线晶体学D.以上都是5.分子设计中，为提高分子的溶解性，通常会引入（）A.疏水基团B.亲水基团C.刚性结构D.大体积基团6.当设计具有特定催化功能的分子时，关键是要考虑（）A.分子的形状B.活性中心的结构和性质C.分子的电荷分布D.分子的稳定性7.以下关于分子设计中构象分析的说法，错误的是（）A.不同构象可能具有不同的性质B.可以通过计算方法预测优势构象C.构象分析对分子设计不重要D.实验手段可用于确定分子构象8.在分子设计中，若要增强分子的荧光性能，可考虑（）A.增加共轭体系B.引入吸电子基团C.破坏分子的平面性D.减少分子的柔性9.分子设计时，考虑分子的可修饰性主要是为了（）A.方便合成B.便于后续功能拓展C.降低成本D.提高分子纯度10.智能分子工程中，多尺度分子设计是指（）A.考虑分子在不同尺度下的行为B.设计多种尺寸的分子C.结合宏观和微观设计方法D.同时设计分子的多种功能二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内，少选、多选、错选均不得分）1.分子设计中，影响分子性质的因素包括（）A.分子结构B.分子间相互作用C.分子所处环境D.分子的颜色2.以下属于计算机辅助分子设计的软件有（）A.AutoDockB.GaussianC.ChemDrawD.Origin3.在设计具有靶向作用的分子时，需要考虑的因素有（）A.靶标的结构和性质B.分子与靶标的亲和力C.分子的穿透性D.分子的毒性4.分子设计中，为提高分子的稳定性，可以采取的措施有（）A.形成分子内氢键B.增加共轭体系C.引入刚性结构D.减少可反应基团5.智能分子工程中，分子设计与以下哪些学科密切相关（）A.化学B.材料科学C.生物学D.物理学三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”）1.分子设计只能基于已知的分子结构进行改进。（）2.分子间相互作用对分子的物理性质影响较大，对化学性质影响较小。（）3.计算机辅助分子设计可以完全取代实验验证。（）4.在分子设计中，增加分子的柔性通常有利于提高其活性。（）5.设计具有光响应功能的分子时，只需考虑光吸收波长。（）6.分子设计中，构象异构体的能量差异对分子性质有重要影响。（）7.智能分子工程的发展主要依赖于单一学科的进步。（）8.当设计用于药物递送的分子时，不需要考虑药物的释放机制。（）9.分子设计中，考虑分子的溶解性时，无需关注溶剂的性质。（）10.多组分分子设计可以实现分子功能的协同增强。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述分子设计中基于结构的设计策略及其应用实例。2.说明分子间相互作用在分子设计中的重要性，并举例说明如何利用分子间相互作用来调控分子性质。3.阐述计算机辅助分子设计的主要流程和优势。五、论述题（总共2题，每题15分，请详细论述下列问题）1.结合智能分子工程的发展趋势，谈谈分子设计在未来解决能源和环境问题方面可能发挥的作用。2.举例说明分子设计如何在生物医学领域实现精准治疗，分析其面临的挑战和机遇。答案1.选择题-1.B-2.C-3.A-4.D-5.B-6.B-7.C-8.A-9.B-10.C2.多项选择题-1.ABC-2.ABC-3.ABCD-4.ACD-5.ABCD3.判断题-1.×-2.×-3.×-4.×-5.×-6.√-7.×-8.×-9.×-10.√4.简答题-1.基于结构的设计策略是根据目标分子的功能需求，参考已知具有类似功能分子的结构，进行合理的结构改造和设计。例如，设计新型抗生素时，参考已有的有效抗生素结构，对其进行修饰以提高抗菌活性和降低耐药性。-2.分子间相互作用对分子的物理和化学性质起着关键作用。如氢键可影响分子的溶解性、熔点等。通过引入或改变分子间氢键作用，可调控分子的聚集态结构，进而影响其发光性能等。例如，在一些荧光分子设计中，利用分子间氢键形成特定的聚集体，增强荧光发射。-3.计算机辅助分子设计流程包括确定目标功能、收集相关结构信息、建立分子模型、进行构效关系研究、筛选和优化分子结构等。优势在于能快速高效地筛选大量分子结构，预测分子性质，节省实验成本和时间，提高设计的准确性和成功率。5.论述题-1.在未来能源领域，分子设计可合成高效的光催化剂用于太阳能转化，设计新型储能分子提高电池性能等。在环境方面，可设计吸附剂分子去除污染物，设计可降解分子减少环境污染。随着智能分子工程发展，能更精准地设计满足能源和环境需求的分子，推动可持续发展。-