2025年上學(xué)期高二化學(xué)航空航天與化學(xué)試題一、選擇題（每題3分，共45分）運(yùn)載火箭推進(jìn)劑的選擇直接影響發(fā)射效率。下列推進(jìn)劑組合中，氧元素的化合價全部為0的是（）A.液氧/煤油（C??H??）B.液氧/液氫（H?）C.硝酸/偏二甲肼（C?H?N?）D.高氯酸銨（NH?ClO?）/鋁粉航天器材料需具備極端環(huán)境耐受性。天宮空間站的舷窗玻璃采用含SiO?的鋁硅酸鹽材料，其中Si原子的雜化方式為（）A.sp3B.sp2C.spD.未雜化衛(wèi)星能源系統(tǒng)依賴高效儲能技術(shù)。鋰離子蓄電池放電時的總反應(yīng)為Li???CoO?+Li?C?=LiCoO?+C?，下列說法正確的是（）A.Li?向負(fù)極移動B.正極反應(yīng)式為Li???CoO?+xLi?+xe?=LiCoO?C.該電池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.可用KOH溶液作為電解質(zhì)深空探測中需控制化學(xué)反應(yīng)速率。火星大氣中CO?占96%，實驗室模擬火星條件時，CO?與H?在催化劑作用下生成CH?的反應(yīng)為CO?(g)+4H?(g)?CH?(g)+2H?O(g)，下列措施能加快反應(yīng)速率的是（）A.降低溫度B.減小H?濃度C.使用納米催化劑D.增大容器體積熱防護(hù)材料是航天器返回的關(guān)鍵。燒蝕材料酚醛樹脂在高溫下發(fā)生分解：C?H?O?→3C+3H?O↑+CO↑，該反應(yīng)中碳元素的化合價變化為（）A.0→+2B.+2→0C.0→-4D.未發(fā)生變化超臨界CO?流體可替代有機(jī)溶劑用于航天器清洗。CO?的臨界溫度為31℃，臨界壓強(qiáng)為7.38MPa，下列說法正確的是（）A.臨界狀態(tài)下CO?為液態(tài)B.超臨界CO?中分子不再運(yùn)動C.降低壓強(qiáng)可使超臨界CO?轉(zhuǎn)化為氣體D.CO?的電子式為O::C::O火箭推進(jìn)劑的比沖反映能量效率。液氫/液氧推進(jìn)劑的燃燒反應(yīng)為2H?+O?=2H?O，已知1gH?完全燃燒釋放143kJ能量，則該反應(yīng)的ΔH為（）A.-143kJ/molB.-286kJ/molC.-572kJ/molD.+572kJ/mol航天器姿態(tài)控制依賴肼類燃料。偏二甲肼（C?H?N?）與N?O?反應(yīng)的化學(xué)方程式為C?H?N?+2N?O?=3N?↑+2CO?↑+4H?O↑，下列說法正確的是（）A.該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)B.N?O?是還原劑C.生成1molCO?時轉(zhuǎn)移8mol電子D.C?H?N?的結(jié)構(gòu)簡式為(CH?)?NNH?空間站空氣循環(huán)系統(tǒng)需去除CO?。一種方法是用LiOH吸收：CO?+2LiOH=Li?CO?+H?O，已知LiOH的溶解度為12.7g/100g水，配制200g飽和LiOH溶液需LiOH的質(zhì)量為（）A.12.7gB.25.4gC.28.0gD.31.8g火星車太陽能電池板采用砷化鎵（GaAs）材料。Ga與Al同主族，As與N同主族，下列說法錯誤的是（）A.GaAs屬于共價晶體B.Ga原子的價電子排布式為4s24p1C.As的非金屬性比N強(qiáng)D.GaAs中Ga顯+3價，As顯-3價高超聲速飛行器表面溫度可達(dá)數(shù)千攝氏度。下列金屬材料中，熔點最高的是（）A.鋁（Al）B.鈦（Ti）C.鎢（W）D.鎂（Mg）衛(wèi)星通信依賴電磁波傳輸。無線電波與γ射線的主要區(qū)別在于（）A.無線電波的波長更長B.γ射線的傳播速度更快C.無線電波的能量更高D.γ射線不能在真空中傳播航天器用肼（N?H?）作燃料時發(fā)生分解反應(yīng)：3N?H?=N?↑+4NH?↑，下列說法正確的是（）A.該反應(yīng)為置換反應(yīng)B.N?H?既是氧化劑又是還原劑C.NH?是氧化產(chǎn)物D.生成1molN?時轉(zhuǎn)移4mol電子空間站水循環(huán)系統(tǒng)采用蒸餾技術(shù)。水的相圖中，臨界點的溫度為374℃，壓強(qiáng)為22.1MPa，下列說法正確的是（）A.臨界點時水的密度等于水蒸氣密度B.減壓可使水的沸點升高C.加壓能使冰直接轉(zhuǎn)化為水蒸氣D.0℃時冰的密度大于水的密度航空煤油的主要成分是十二烷（C??H??）。其燃燒反應(yīng)為2C??H??+37O?=24CO?+26H?O，1molC??H??完全燃燒消耗O?的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）為（）A.22.4LB.406.4LC.812.8LD.1625.6L二、填空題（每空2分，共30分）嫦娥五號采樣返回器的熱防護(hù)材料采用碳化燒蝕材料，其主要成分為碳纖維和酚醛樹脂。酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)簡式為________________，其中官能團(tuán)的名稱是__________?；鸺七M(jìn)劑偏二甲肼（C?H?N?）的摩爾質(zhì)量為__________g/mol，1mol該物質(zhì)中含有的共價鍵數(shù)目為__________N?。空間站的“再生生保系統(tǒng)”通過電解水提供氧氣，陽極的電極反應(yīng)式為________________，生成1molO?時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為__________mol。鈦合金廣泛用于航天器結(jié)構(gòu)件，Ti原子的核電荷數(shù)為22，其基態(tài)原子的電子排布式為________________。高氯酸銨（NH?ClO?）是固體火箭推進(jìn)劑的氧化劑，受熱分解的化學(xué)方程式為2NH?ClO?=N?↑+Cl?↑+2O?↑+4H?O↑，該反應(yīng)中被氧化的元素是__________和__________。航天器的“黑障”現(xiàn)象是由于再入大氣層時，氣體分子發(fā)生電離形成等離子體，導(dǎo)致無線電通信中斷。等離子體與__________（填物質(zhì)狀態(tài)）的區(qū)別在于粒子是否帶電。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星采用銣原子鐘，銣（Rb）與鈉同主族，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式為__________，該物質(zhì)的水溶液顯__________（填“酸性”“堿性”或“中性”）?；鹦谴髿庵泻形⒘康募兹℉CHO），其分子的空間構(gòu)型為__________，中心原子的雜化方式為__________。三、簡答題（共25分）（10分）液氧/液氫推進(jìn)劑組合具有高比沖特性，但儲存難度大。（1）解釋液氧和液氫的沸點差異（O?沸點-183℃，H?沸點-253℃）的原因。（2）寫出液氫/液氧燃燒的化學(xué)方程式，并計算生成18gH?O時釋放的能量（已知該反應(yīng)的ΔH=-286kJ/mol）。（15分）航天器材料需同時滿足輕量化和高強(qiáng)度要求。（1）對比鋁合金（如Al-Cu-Mg合金）和鈦合金（如Ti-6Al-4V）的性能差異，說明鈦合金更適合用于航天器高溫部件的原因。（2）碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）的密度約為1.6g/cm3，鋁合金的密度約為2.7g/cm3。若某衛(wèi)星部件體積為1000cm3，采用CFRP替代鋁合金可減重多少千克？（3）寫出碳化硅（SiC）晶體的一種物理性質(zhì)，并解釋其原因。參考答案及解析（注：實際試題中無需提供，此處僅為說明）一、選擇題B（液氧中O為0價，液氫中H為0價）A（SiO?中Si形成4個σ鍵，sp3雜化）B（正極發(fā)生還原反應(yīng)，Li?嵌入LiCoO?）C（納米催化劑可增大接觸面積）B（酚醛樹脂中C平均顯0價，產(chǎn)物C為0價，CO中C為+2價，部分C被氧化）C（超臨界流體減壓可轉(zhuǎn)化為氣體）C（2molH?燃燒放熱572kJ）D（偏二甲肼結(jié)構(gòu)簡式為(CH?)?NNH?）B（200g溶液中溶劑水為174.6g，溶質(zhì)LiOH為25.4g）C（同主族從上到下非金屬性減弱）C（鎢的熔點最高，達(dá)3422℃）A（無線電波波長比γ射線長）B（N?H?中N元素既升價又降價）A（臨界點時氣液不分）B（1molC??H??消耗18.5molO?，體積為406.4L）二、填空題；羥基、醛基（酚醛樹脂由苯酚和甲醛縮聚而成，含酚羥基和亞甲基）60；11（C?H?N?結(jié)構(gòu)簡式為(CH?)?NNH?，含11個共價鍵）2H?O-4e?=O?↑+4H?；4[Ar]3d24s2N；O（NH??中N從-3→0，ClO??中O從-2→0）氣體（等離子體由帶電粒子組成，氣體分子不帶電）RbOH；堿性平面三角形；sp2三、簡答題（1）O?和H?均為分子晶體，O?的相對分子質(zhì)量更