2025年高中化學(xué)知識競賽能力提升題（一）一、選擇題（每題3分，共30分）2024年諾貝爾化學(xué)獎授予了“量子點的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用”，下列關(guān)于量子點的說法錯誤的是（）A.量子點是粒徑介于1-10nm的半導(dǎo)體納米晶體B.其發(fā)光顏色隨粒徑增大可從藍(lán)色變?yōu)榧t色C.可用于生物成像中的熒光標(biāo)記D.量子點的能帶隙隨粒徑增大而增大我國科學(xué)家在2025年開發(fā)的新型鈣鈦礦太陽能電池中，引入了胍鹽添加劑，主要作用是（）A.抑制鉛離子遷移B.提高光吸收效率C.降低電池工作溫度D.增強(qiáng)電極導(dǎo)電性下列分子中存在芳香性的是（）A.[10]輪烯B.環(huán)丙烯正離子C.環(huán)戊二烯D.環(huán)辛四烯工業(yè)上采用“甲烷干重整”技術(shù)制備合成氣（CO+H?），反應(yīng)為CH?(g)+CO?(g)?2CO(g)+2H?(g)ΔH>0。下列措施既能提高反應(yīng)速率又能增大CH?平衡轉(zhuǎn)化率的是（）A.降低反應(yīng)溫度B.加入高效催化劑C.恒容通入惰性氣體D.恒壓通入CO?氣體2025年最新研究發(fā)現(xiàn)，某種MOFs材料對甲醛的吸附容量達(dá)1.2mmol/g，該材料的吸附原理最可能是（）A.范德華力吸附B.氫鍵吸附C.配位鍵吸附D.化學(xué)氧化分解用惰性電極電解一定濃度的Na?SO?溶液，陽極的主要產(chǎn)物是（）A.SO?B.SO?2?C.H?D.O?已知某配合物的化學(xué)式為[Co(NH?)?Cl?]Br，向其溶液中加入AgNO?溶液，產(chǎn)生的沉淀是（）A.AgBrB.AgClC.AgBr和AgClD.無沉淀下列關(guān)于新型儲氫材料的說法正確的是（）A.金屬氫化物儲氫是通過物理吸附實現(xiàn)的B.氨硼烷（NH?BH?）的儲氫密度高于液態(tài)氫C.MOFs材料儲氫性能隨比表面積增大線性提升D.鎂基儲氫材料在常溫下即可快速吸放氫某有機(jī)化合物的1H-NMR譜圖顯示：δ7.8(d,J=8Hz,2H),7.2(t,J=8Hz,2H),2.4(q,J=7Hz,2H),1.2(t,J=7Hz,3H)，該化合物可能是（）A.苯乙酸B.對乙基苯酚C.苯乙酮D.丙酸苯酯在298K下，已知反應(yīng)N?O?(g)?2NO?(g)的Kp=0.15，若將1molN?O?充入10L密閉容器，平衡時容器內(nèi)總壓是（）A.1.2atmB.2.4atmC.3.6atmD.4.8atm二、填空題（每空2分，共40分）2025年4月，我國科學(xué)家成功合成了一種新型超硬材料BC?，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，其中B原子的配位數(shù)是______，該材料與金剛石相比，硬度更______（填“大”或“小”）。鋰離子電池中常用的電解質(zhì)LiPF?在高溫下易分解，其分解反應(yīng)方程式為____________________，為解決該問題，最新研究采用LiFSI（雙氟磺酰亞胺鋰）替代，其陰離子的空間構(gòu)型為______。抗癌藥物順鉑（cis-Pt(NH?)?Cl?）的分子結(jié)構(gòu)中，Pt的雜化方式為______，其同分異構(gòu)體反鉑無抗癌活性的原因是____________________。已知25℃時，H?CO?的Ka1=4.3×10??，Ka2=5.6×10?11，0.1mol/LNaHCO?溶液的pH=，向該溶液中加入等體積0.1mol/LNaOH后，溶液中c(CO?2?)/c(HCO??)=。工業(yè)上利用微生物燃料電池處理含苯酚廢水，其負(fù)極反應(yīng)式為____________________，若處理1mol苯酚，理論上可產(chǎn)生______mol電子的電量。某配合物的磁矩為5.92BM，中心離子的價電子構(gòu)型為______，該配合物屬于______（填“高自旋”或“低自旋”）配合物。2025年最新報道的“人工固氮”技術(shù)中，在Fe-Mo催化劑作用下，N?與H?O反應(yīng)生成NH?和O?，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________，每生成1molNH?轉(zhuǎn)移電子數(shù)為______mol。某天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為，其分子中含有的官能團(tuán)名稱是______、______，1mol該物質(zhì)最多可與______molH?發(fā)生加成反應(yīng)。在25℃時，用0.1000mol/LNaOH滴定20.00mL0.1000mol/LHCOOH溶液，當(dāng)?shù)稳?0.00mLNaOH時，溶液的pH=（已知HCOOH的Ka=1.8×10??），化學(xué)計量點時溶液中離子濃度大小關(guān)系為______________。三、計算題（共30分）（15分）CO?加氫制甲醇是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑，反應(yīng)原理為：CO?(g)+3H?(g)?CH?OH(g)+H?O(g)ΔH=-49.0kJ/mol（1）計算298K時該反應(yīng)的ΔS°（已知S°(CO?)=213.7J·mol?1·K?1，S°(H?)=130.7J·mol?1·K?1，S°(CH?OH)=239.8J·mol?1·K?1，S°(H?O)=188.8J·mol?1·K?1）；（2）在恒壓絕熱條件下進(jìn)行反應(yīng)，判斷平衡時體系溫度與初始溫度的關(guān)系；（3）某溫度下，向2L密閉容器中充入2molCO?和6molH?，達(dá)平衡時CO?轉(zhuǎn)化率為50%，計算該溫度下的平衡常數(shù)Kc。（15分）稱取0.5000g含F(xiàn)e、Cr的合金鋼樣品，用H?SO?-HNO?混合酸溶解后，將Fe3?還原為Fe2?，Cr??還原為Cr3?，定容至100mL。移取25.00mL試液，用0.01000mol/LKMnO?標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗12.00mL（MnO??→Mn2?）。另取25.00mL試液，加入過量(NH?)?S?O?溶液將Cr3?氧化為Cr?O?2?，煮沸除去過量氧化劑后，用0.02000mol/LFeSO?標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗15.00mL（Cr?O?2?→Cr3?）。計算樣品中Fe和Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（已知M(Fe)=55.85g/mol，M(Cr)=52.00g/mol）四、實驗題（共50分）（25分）某研究小組設(shè)計實驗探究“溫度對草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀K?[Fe(C?O?)?]·3H?O熱分解產(chǎn)物的影響”，實驗裝置如下圖所示：（1）儀器a的名稱是______，裝置B中濃硫酸的作用是______；（2）實驗時先通入N?的目的是______，結(jié)束時應(yīng)先熄滅______（填“A”或“C”）處酒精燈；（3）將分解溫度控制在200℃時，裝置C中澄清石灰水變渾濁，裝置D中無水硫酸銅變藍(lán)，用帶火星木條靠近裝置E導(dǎo)管口無明顯現(xiàn)象。①寫出該溫度下的分解反應(yīng)方程式____________________；②設(shè)計實驗驗證分解固體產(chǎn)物中含有K?CO?：____________________；（4）將分解溫度升高至500℃，裝置E中收集到VmL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，其能使酸性KMnO?溶液褪色。取裝置A中殘留固體溶于水，滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，滴加H?O?后溶液變紅。①氣體產(chǎn)物的成分為______（填化學(xué)式）；②計算500℃時分解反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)與氣體總物質(zhì)的量之比；（5）若將裝置E替換為量氣管，能否通過測定氣體體積計算分解產(chǎn)物組成？簡述理由____________________。（25分）某同學(xué)欲合成阿司匹林（乙酰水楊酸）并測定其純度，實驗步驟如下：合成步驟：①向錐形瓶中加入2.0g水楊酸（C?H?O?）和5mL乙酸酐，滴加5滴濃硫酸，水浴加熱50℃反應(yīng)30min；②冷卻后加入20mL水，攪拌至有白色晶體析出，抽濾得粗產(chǎn)品；③粗產(chǎn)品用飽和NaHCO?溶液溶解，過濾除去不溶性雜質(zhì)，向濾液中滴加濃鹽酸至pH=2，抽濾得精品。純度測定：稱取0.3000g精品，加入20mL中性乙醇溶解，滴加2滴酚酞指示劑，用0.1000mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗18.00mL（已知阿司匹林的Ka=3.0×10??）?；卮鹣铝袉栴}：（1）步驟①中濃硫酸的作用是______，水浴溫度需控制在50℃的原因是____________________；（2）步驟②中加入水的目的是____________________，抽濾裝置中需用到的儀器有布氏漏斗、______和抽氣泵；（3）步驟③中用飽和NaHCO?溶液溶解阿司匹林的離子方程式為____________________，加入濃鹽酸后析出晶體的原因是____________________；（4）純度測定中，“中性乙醇”的配制方法是____________________，若未中和乙醇中的酸性雜質(zhì)，會導(dǎo)致測定結(jié)果______（填“偏高”“偏低”或“無影響”）；（5）計算阿司匹林的純度（M=180.16g/mol），并分析滴定終點時溶液pH>7的原因____________________；（6）設(shè)計實驗驗證阿司匹林中是否含有未反應(yīng)的水楊酸：____________________。參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)（此處省略，