2025年高中化學(xué)知識競賽“國際化學(xué)交流”活動設(shè)計(jì)大賽試題（一）一、選擇題（每題3分，共30分）下列關(guān)于新型冠狀病毒滅活疫苗（mRNA疫苗）的化學(xué)本質(zhì)描述正確的是A.由脫氧核糖核苷酸通過磷酸二酯鍵連接而成B.分子中含有多個游離的磷酸基團(tuán)C.徹底水解可得到四種含氮堿基與葡萄糖D.能通過堿基互補(bǔ)配對原則識別靶細(xì)胞受體2024年諾貝爾化學(xué)獎授予“量子點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)與合成”，CdSe量子點(diǎn)（直徑2-10nm）是常用熒光材料。下列說法錯誤的是A.屬于膠體分散系，可產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)B.與塊狀CdSe相比，熔點(diǎn)顯著降低C.晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相似，配位數(shù)為6D.能吸收特定波長光產(chǎn)生電子躍遷工業(yè)上用CH?-CO?重整反應(yīng)制備合成氣：CH?(g)+CO?(g)?2CO(g)+2H?(g)ΔH=+247kJ/mol。下列措施既能提高反應(yīng)速率又能增大平衡轉(zhuǎn)化率的是A.升高溫度同時加入高效催化劑B.恒容條件下通入惰性氣體ArC.增大CO?與CH?的投料比至3:1D.采用納米多孔Ni基催化劑某手性藥物中間體的結(jié)構(gòu)簡式如下，關(guān)于其化學(xué)性質(zhì)的說法正確的是（結(jié)構(gòu)簡式：CH?CH(OH)CH(NH?)COOH）A.能與NaHCO?溶液反應(yīng)生成CO?B.1mol該物質(zhì)最多消耗3molNaOHC.能發(fā)生取代、加成、消去反應(yīng)D.分子中含有2個手性碳原子W、X、Y、Z為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大。W的核外電子總數(shù)等于周期數(shù)，X的最高價氧化物對應(yīng)水化物能與Y的氫化物反應(yīng)生成鹽，Z?的電子層結(jié)構(gòu)與Ar相同。下列說法正確的是A.原子半徑：Z>Y>X>WB.W與X形成的化合物一定含有極性共價鍵C.Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比Z強(qiáng)D.X與Z形成的化合物屬于離子化合物用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LH?A溶液（三元弱酸），滴定曲線如下圖。下列說法錯誤的是（注：圖中a、b、c三點(diǎn)對應(yīng)pH分別為4.5、7.3、9.8）A.H?A的K??≈10??.3B.b點(diǎn)溶液中：c(H?A?)>c(HA2?)C.c點(diǎn)溶液中：c(Na?)=3c(A3?)+2c(HA2?)+c(H?A?)D.從a到c過程中，水的電離程度先增大后減小下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖莬實(shí)驗(yàn)?zāi)康膢實(shí)驗(yàn)方案||-------------------------|-----------------------------------||鑒別Na?CO?與NaHCO?固體|分別加熱，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水||證明SO?具有漂白性|將SO?通入酸性KMnO?溶液中||制備無水AlCl?|將AlCl?·6H?O直接加熱蒸發(fā)結(jié)晶||測定NaOH溶液濃度|用標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液滴定，以酚酞為指示劑|A.僅①④B.僅②③C.僅①②D.僅③④一種新型可充電電池的工作原理為：Li???CoO?+Li?C??LiCoO?+6C。下列說法正確的是A.放電時，Li?向負(fù)極移動B.充電時，陽極反應(yīng)式為：LiCoO?-xe?=Li???CoO?+xLi?C.用該電池電解精煉銅，當(dāng)轉(zhuǎn)移1mole?時，陰極增重64gD.電池總反應(yīng)中，鈷元素化合價從+3價變?yōu)?4價在25℃時，向10mL0.1mol/LMOH溶液中滴加0.1mol/L鹽酸，溶液pH與V(HCl)的關(guān)系曲線如圖。下列說法正確的是A.MOH是強(qiáng)堿，其電離常數(shù)Kb=10??B.V=5mL時，c(M?)>c(Cl?)>c(OH?)>c(H?)C.V=10mL時，c(H?)=c(OH?)+c(MOH)D.滴加過程中，c(M?)/c(MOH)·c(H?)始終保持不變下列關(guān)于配合物的說法正確的是A.[Cu(NH?)?]SO?中，配位原子是N，配位數(shù)為4B.[Ag(NH?)?]?的空間構(gòu)型為正四面體C.Fe3?與SCN?形成的配合物可用于檢驗(yàn)Fe2?D.向[Co(NH?)?]Cl?溶液中加入AgNO?，立即產(chǎn)生白色沉淀二、填空題（每空2分，共30分）2025年我國成功合成新型超導(dǎo)材料Bi?Sr?CaCu?O?，該物質(zhì)中Cu的化合價為______，若晶胞參數(shù)為anm，則晶體密度ρ=______g/cm3（用含N?的代數(shù)式表示）。在催化劑作用下，CO?與H?可合成甲醇：CO?(g)+3H?(g)?CH?OH(g)+H?O(g)。某溫度下，向2L恒容密閉容器中充入2molCO?和6molH?，平衡時CO?轉(zhuǎn)化率為50%，則該溫度下平衡常數(shù)K=；若此時再充入1molCO?和1molH?O，平衡將（填“正向移動”“逆向移動”或“不移動”）。某研究團(tuán)隊(duì)用MOFs材料吸附處理廢水中Cr?O?2?，其原理是利用Fe2?將Cr?O?2?還原為Cr3?，自身被氧化為Fe3?，該反應(yīng)的離子方程式為______；若處理1L含Cr?O?2?濃度為0.01mol/L的廢水，至少需要Fe2?______g。有機(jī)合成中常用的“綠色氧化劑”過氧乙酸（CH?COOOH）可由乙酸與H?O?反應(yīng)制得：CH?COOH+H?O??CH?COOOH+H?O。該反應(yīng)的原子利用率為______%；過氧乙酸中氧元素的化合價為______。A、B、C、D為四種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大。A的價電子構(gòu)型為ns1，B的L層p軌道有2個未成對電子，C的單質(zhì)是良好的半導(dǎo)體材料，D的最高價氧化物對應(yīng)水化物是最強(qiáng)的無機(jī)含氧酸。則：（1）D的元素符號為______，其基態(tài)原子的電子排布式為______；（2）A與B形成的化合物中，含有非極性共價鍵的是______（填化學(xué)式）；（3）B與C形成的化合物BC?的空間構(gòu)型為______，中心原子的雜化方式為______。三、計(jì)算題（共20分）工業(yè)上用黃鐵礦（主要成分為FeS?）制備硫酸的反應(yīng)如下：①4FeS?+11O?=2Fe?O?+8SO?②2SO?+O??2SO?（轉(zhuǎn)化率95%）③SO?+H?O=H?SO?（1）現(xiàn)有含F(xiàn)eS?80%的黃鐵礦100t，若反應(yīng)①中FeS?的利用率為90%，計(jì)算理論上可制得98%的濃硫酸多少噸？（6分）（2）在反應(yīng)②中，若起始時SO?和O?的物質(zhì)的量之比為2:1，反應(yīng)達(dá)到平衡時總壓強(qiáng)為p，SO?的體積分?jǐn)?shù)為40%，計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)Kp（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。（8分）（3）已知反應(yīng)②的ΔH=-196kJ/mol，若在恒容絕熱容器中進(jìn)行，判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有哪些？（6分）四、簡答題（共30分）2024年“人造太陽”EAST裝置實(shí)現(xiàn)1.3億攝氏度持續(xù)403秒運(yùn)行，其核心反應(yīng)是氘（2H）與氚（3H）的核聚變：2H+3H→?He+1n+17.6MeV。（1）寫出核聚變反應(yīng)中釋放能量的計(jì)算表達(dá)式（用質(zhì)量虧損Δm表示，光速為c）；（4分）（2）已知1H、2H、3H、?He的質(zhì)量分別為1.0078u、2.0141u、3.0160u、4.0026u，計(jì)算1mol氘和1mol氚完全聚變釋放的能量（1u=1.66×10?2?kg，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（6分）（3）與化石燃料相比，核聚變能源具有哪些優(yōu)勢？（5分）某研究小組設(shè)計(jì)如下路線合成抗抑郁藥物帕羅西汀中間體：CH?CH?OH→[O]A→[HCN]B→[H?O/H?]C→[SOCl?]D→[NH?]E（1）寫出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式；（6分）（2）指出反應(yīng)②的反應(yīng)類型；（3分）（3）寫出D與NH?反應(yīng)的化學(xué)方程式。（6分）五、實(shí)驗(yàn)題（共40分）實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置制備無水氯化鐵（FeCl?，熔點(diǎn)306℃，沸點(diǎn)315℃，易升華）：（1）儀器a的名稱為______，裝置A中反應(yīng)的離子方程式為______；（6分）（2）裝置B中盛放的試劑是______，作用是______；裝置C中冷水的作用是______；（9分）（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，如何分離裝置C中的產(chǎn)品？；（3分）（4）若將裝置D中的NaOH溶液改為KI淀粉溶液，可觀察到的現(xiàn)象是，反應(yīng)的離子方程式為______；（6分）（5）為測定產(chǎn)品純度，稱取5.00g樣品溶于過量稀鹽酸，再加入足量NaOH溶液，過濾、洗滌、灼燒得1.60g固體，計(jì)算產(chǎn)品中FeCl?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（保留三位有效數(shù)字）。（6分）（6）若實(shí)驗(yàn)過程中未通氮?dú)獗Ｗo(hù)，產(chǎn)品中可能混有的雜質(zhì)是______，用化學(xué)方法驗(yàn)證該雜質(zhì)的存在：______。（10分）六、綜合探究題（共30分）“碳中和”背景下，CO?的捕集與轉(zhuǎn)化是研究熱點(diǎn)。某課題組提出利用金屬有機(jī)框架（MOFs）材料吸附CO?后，在電解池中實(shí)現(xiàn)CO?到HCOOH的轉(zhuǎn)化，裝置如圖所示：（1）寫出陰極的