2025年上學(xué)期高二化學(xué)經(jīng)濟(jì)生活背景試題（二）一、選擇題（本題包括15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1.工業(yè)合成氨的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化在合成氨工業(yè)中，反應(yīng)N?(g)+3H?(g)?2NH?(g)ΔH=-92.4kJ/mol的平衡調(diào)控是提高經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.采用高壓可提高NH?的平衡轉(zhuǎn)化率，但會(huì)增加設(shè)備成本B.降低溫度能延長(zhǎng)催化劑活性壽命，減少能耗C.原料氣循環(huán)利用可提高N?和H?的利用率，降低原料成本D.選擇鐵觸媒作催化劑可降低反應(yīng)的活化能，提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量解析：本題結(jié)合合成氨工業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)條件，考查化學(xué)平衡與反應(yīng)速率的調(diào)控對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響。高壓雖能提高轉(zhuǎn)化率，但需昂貴的耐壓設(shè)備（A正確）；低溫會(huì)降低反應(yīng)速率，反而增加生產(chǎn)時(shí)間成本，工業(yè)上通常采用500℃左右的適宜溫度（B錯(cuò)誤）；原料氣循環(huán)利用可減少浪費(fèi)（C正確）；催化劑雖不改變平衡，但能加快反應(yīng)速率，提高單位時(shí)間產(chǎn)量（D正確）。2.廢舊電池的資源回收某工廠處理廢舊鋰離子電池正極材料（LiCoO?）的流程如下：LiCoO?$\xrightarrow[\Delta]{H_2SO_4/H_2O_2}$Co2?溶液$\xrightarrow{NaOH}$Co(OH)?沉淀$\xrightarrow{\Delta}$CoO下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.H?O?在反應(yīng)中作還原劑，將Co3?還原為Co2?B.沉淀Co2?時(shí)需控制pH，避免生成Co(OH)?C.該流程實(shí)現(xiàn)了鈷元素的循環(huán)利用，符合綠色經(jīng)濟(jì)理念D.若處理1kgLiCoO?，理論上可回收0.65kgCoO解析：本題以廢舊電池回收為背景，考查氧化還原反應(yīng)與資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)。LiCoO?中Co為+3價(jià)，H?O?將其還原為Co2?（A正確）；Co(OH)?在堿性條件下易被氧化為Co(OH)?，需控制pH（B正確）；資源回收可減少金屬資源浪費(fèi)（C正確）；根據(jù)Co元素守恒，1kgLiCoO?（摩爾質(zhì)量98g/mol）可生成CoO（75g/mol）的質(zhì)量為$\frac{1000}{98}×75≈765$g，即0.765kg（D錯(cuò)誤）。3.食品添加劑的化學(xué)安全性某品牌醬油添加苯甲酸鈉（C?H?COONa）作為防腐劑，其防腐原理是抑制微生物細(xì)胞呼吸酶的活性。下列說(shuō)法正確的是（）A.苯甲酸鈉溶液呈酸性，因?yàn)楸郊姿徕c是強(qiáng)酸弱堿鹽B.苯甲酸鈉與鹽酸反應(yīng)可生成苯甲酸，苯甲酸的酸性強(qiáng)于碳酸C.過(guò)量攝入苯甲酸鈉會(huì)導(dǎo)致人體血液pH失衡，需嚴(yán)格控制用量D.苯甲酸鈉的防腐效果與溶液pH無(wú)關(guān)，適合各類食品加工解析：本題聯(lián)系食品工業(yè)中的添加劑使用，考查鹽類水解與化學(xué)安全。苯甲酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性（A錯(cuò)誤）；苯甲酸的酸性弱于碳酸，無(wú)法與NaHCO?反應(yīng)生成CO?（B錯(cuò)誤）；過(guò)量攝入會(huì)破壞人體酸堿平衡（C正確）；pH過(guò)高時(shí)，苯甲酸鈉以C?H?COO?形式存在，防腐效果下降（D錯(cuò)誤）。4.化肥生產(chǎn)與土壤酸堿性調(diào)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，長(zhǎng)期施用(NH?)?SO?會(huì)導(dǎo)致土壤酸化。下列說(shuō)法正確的是（）A.(NH?)?SO?屬于復(fù)合肥，可同時(shí)提供N和S元素B.土壤酸化的原因是NH??水解生成H?：NH??+H?O?NH?·H?O+H?C.可通過(guò)施加NaOH中和土壤酸性，提高肥效D.改用NH?NO?可避免土壤酸化，因?yàn)镹O??不會(huì)發(fā)生水解解析：本題結(jié)合農(nóng)業(yè)化肥使用，考查鹽類水解的實(shí)際影響。(NH?)?SO?是氮肥而非復(fù)合肥（A錯(cuò)誤）；NH??水解顯酸性導(dǎo)致土壤酸化（B正確）；NaOH堿性過(guò)強(qiáng)會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)（C錯(cuò)誤）；NH?NO?中NH??同樣水解顯酸性（D錯(cuò)誤）。5.新能源汽車電池的經(jīng)濟(jì)性某電動(dòng)汽車使用的LiFePO?電池總反應(yīng)為：LiFePO?+6C$\xrightleftharpoons[充電]{放電}$Li???FePO?+Li?C?。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.放電時(shí)，Li?向正極移動(dòng)，提高電池能量轉(zhuǎn)化效率B.充電過(guò)程中，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，需消耗電網(wǎng)電力C.若用太陽(yáng)能發(fā)電為電池充電，可降低碳排放成本D.電池報(bào)廢后，Li和Fe的回收可減少重金屬污染，但會(huì)增加企業(yè)成本解析：本題以新能源汽車為背景，考查原電池原理與可持續(xù)發(fā)展。放電時(shí)陽(yáng)離子向正極移動(dòng)（A正確）；充電是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程（B正確）；太陽(yáng)能充電可減少化石能源消耗（C正確）；金屬回收雖需初期投入，但長(zhǎng)期可降低原料成本（D錯(cuò)誤）。6.工業(yè)廢水的處理成本某化工廠用石灰乳中和含HCl的廢水（濃度0.1mol/L），若處理1000m3廢水，理論上需消耗Ca(OH)?的質(zhì)量為（）A.3.7tB.7.4tC.14.8tD.22.2t解析：本題結(jié)合環(huán)保工程，考查化學(xué)計(jì)算在成本控制中的應(yīng)用。廢水中n(HCl)=0.1mol/L×10?L=10?mol，中和反應(yīng)為2HCl+Ca(OH)?=CaCl?+2H?O，需Ca(OH)?5×10?mol，質(zhì)量為5×10?mol×74g/mol=3.7×10?g=3.7t（A正確）。7.合成材料的經(jīng)濟(jì)替代聚乳酸（PLA）是一種可降解塑料，其單體為乳酸（C?H?O?）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.用玉米淀粉發(fā)酵生產(chǎn)乳酸，可減少石油資源消耗B.PLA降解生成CO?和H?O，減少“白色污染”C.與傳統(tǒng)聚乙烯塑料相比，PLA生產(chǎn)成本更高但環(huán)保效益顯著D.PLA的合成屬于加聚反應(yīng)，單體分子中含有碳碳雙鍵解析：本題聯(lián)系高分子材料產(chǎn)業(yè)，考查綠色化學(xué)理念。玉米淀粉發(fā)酵生產(chǎn)乳酸可替代石油化工原料（A正確）；PLA可降解減少污染（B正確）；生物降解材料成本較高但環(huán)境效益好（C正確）；乳酸分子中無(wú)碳碳雙鍵，PLA通過(guò)縮聚反應(yīng)生成（D錯(cuò)誤）。8.金屬冶煉的能量消耗工業(yè)上冶煉鋁的反應(yīng)為2Al?O?(熔融)$\xlongequal[冰晶石]{電解}$4Al+3O?↑，每生產(chǎn)1tAl理論上消耗電能約1.5×10?kW·h。下列說(shuō)法正確的是（）A.冰晶石的作用是降低Al?O?的熔點(diǎn)，減少能耗B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可通過(guò)余熱回收降低成本C.若用太陽(yáng)能電解槽，可將能量利用率從目前的50%提升至100%D.增加電解槽的電流強(qiáng)度，可降低單位質(zhì)量Al的能耗解析：本題結(jié)合金屬冶煉工業(yè)，考查電解原理與能量?jī)?yōu)化。冰晶石作為助熔劑降低熔點(diǎn)（A正確）；電解是吸熱反應(yīng)（B錯(cuò)誤）；能量轉(zhuǎn)化不可能達(dá)到100%（C錯(cuò)誤）；電流強(qiáng)度增大需更高電壓，能耗可能增加（D錯(cuò)誤）。9.洗滌劑的選擇與環(huán)境影響某品牌洗衣粉同時(shí)添加Na?CO?和Na?SiO?，其去污原理為：CO?2?+H?O?HCO??+OH?；SiO?2?+H?O?HSiO??+OH?。下列說(shuō)法正確的是（）A.水溫升高，CO?2?水解平衡逆向移動(dòng)，去污能力減弱B.廢水排放后，SiO?2?會(huì)與水中Ca2?結(jié)合生成沉淀，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化C.改用含磷洗滌劑可提高去污能力，但會(huì)造成赤潮等環(huán)境問(wèn)題D.降低洗滌廢水的pH至中性，可減少OH?對(duì)水生生物的危害解析：本題聯(lián)系日化產(chǎn)品，考查鹽類水解與環(huán)境保護(hù)。升溫促進(jìn)水解（A錯(cuò)誤）；SiO?2?與Ca2?生成沉淀不會(huì)導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化（B錯(cuò)誤）；含磷洗滌劑會(huì)引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化（C正確）；中性條件下CO?2?和SiO?2?水解受抑制，去污能力下降（D錯(cuò)誤）。10.食品保鮮的化學(xué)原理某食品包裝中使用“脫氧劑”（主要成分為鐵粉），其工作原理為：4Fe+3O?+6H?O=4Fe(OH)?。下列說(shuō)法正確的是（）A.脫氧劑可吸收包裝內(nèi)的CO?，延長(zhǎng)食品保質(zhì)期B.鐵粉發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極反應(yīng)為Fe-3e?=Fe3?C.每消耗1g鐵粉，理論上可吸收0.43gO?D.脫氧劑失效后，F(xiàn)e(OH)?可轉(zhuǎn)化為Fe?O?·xH?O，屬于有害垃圾解析：本題結(jié)合食品保鮮技術(shù)，考查氧化還原反應(yīng)。脫氧劑吸收O?而非CO?（A錯(cuò)誤）；鐵粉負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e?=Fe2?（B錯(cuò)誤）；根據(jù)反應(yīng)式，1gFe（0.0179mol）消耗O?0.0134mol（0.43g）（C正確）；Fe(OH)?分解產(chǎn)物可回收利用，不屬于有害垃圾（D錯(cuò)誤）。11.合成洗滌劑的原料經(jīng)濟(jì)性以石油裂解產(chǎn)物丙烯為原料合成十二烷基苯磺酸鈉（表面活性劑）的路線如下：丙烯→十二烯→十二烷苯→十二烷基苯磺酸→十二烷基苯磺酸鈉。下列說(shuō)法正確的是（）A.丙烯是石油分餾的產(chǎn)物，成本低于煤制烯烴B.十二烯與苯的反應(yīng)屬于加成反應(yīng)，原子利用率100%C.用濃硫酸作磺化劑可降低成本，但會(huì)產(chǎn)生廢酸污染D.該合成路線中所有反應(yīng)均為取代反應(yīng)解析：本題結(jié)合有機(jī)合成工業(yè)，考查化學(xué)反應(yīng)類型與成本控制。丙烯是裂解產(chǎn)物而非分餾產(chǎn)物（A錯(cuò)誤）；十二烯與苯的反應(yīng)是取代反應(yīng)（B錯(cuò)誤）；濃硫酸磺化會(huì)產(chǎn)生廢酸（C正確）；丙烯生成十二烯為聚合反應(yīng)（D錯(cuò)誤）。12.海水提溴的工藝優(yōu)化工業(yè)提溴流程：濃縮海水$\xrightarrow{Cl_2}$Br?$\xrightarrow{SO_2}$HBr$\xrightarrow{Cl_2}$Br?。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.第一步用Cl?氧化Br?，因?yàn)镃l?的氧化性強(qiáng)于Br?B.用SO?還原Br?可富集溴元素，降低后續(xù)分離成本C.若直接蒸餾濃縮海水提取Br?，能耗過(guò)高，經(jīng)濟(jì)效益差D.該流程中Br?的總產(chǎn)率為各步轉(zhuǎn)化率的乘積，總小于1解析：本題結(jié)合海洋資源利用，考查氧化還原反應(yīng)與工藝設(shè)計(jì)。Cl?氧化性強(qiáng)于Br?（A正確）；SO?還原實(shí)現(xiàn)溴的富集（B正確）；直接蒸餾能耗高（C正確）；總產(chǎn)率等于各步轉(zhuǎn)化率乘積（D正確）。13.建筑材料的化學(xué)穩(wěn)定性用石灰漿[Ca(OH)?]粉刷墻壁，干燥后變硬的原因是（）A.Ca(OH)?分解生成CaO和H?OB.Ca(OH)?與CO?反應(yīng)生成CaCO?和H?OC.Ca(OH)?吸收空氣中水分形成結(jié)晶水合物D.Ca(OH)?與空氣中的N?反應(yīng)生成Ca?N?解析：本題結(jié)合建筑材料，考查堿的化學(xué)性質(zhì)。石灰漿變硬的反應(yīng)為Ca(OH)?+CO?=CaCO?↓+H?O（B正確）。14.藥物合成的原子經(jīng)濟(jì)性阿司匹林（C?H?O?）的合成反應(yīng)為：C?H?O?（水楊酸）+C?H?O?（乙酸酐）→C?H?O?+CH?COOH。下列說(shuō)法正確的是（）A.該反應(yīng)原子利用率為100%，符合綠色化學(xué)理念B.若用乙酸代替乙酸酐，可降低原料成本，但原子利用率降低C.阿司匹林分子中含有羧基和酯基，可與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)D.每生產(chǎn)1mol阿司匹林，理論上生成1mol副產(chǎn)物CH?COOH解析：本題結(jié)合醫(yī)藥化工，考查有機(jī)反應(yīng)與原子經(jīng)濟(jì)性。該反應(yīng)生成副產(chǎn)物CH?COOH，原子利用率不是100%（A錯(cuò)誤）；乙酸反應(yīng)會(huì)生成水，原子利用率更低（B錯(cuò)誤）；酯基與NaOH發(fā)生水解反應(yīng)（C錯(cuò)誤）；根據(jù)方程式，1mol阿司匹林生成1molCH?COOH（D正確）。15.大氣污染治理的化學(xué)方法用氨水吸收SO?防治酸雨，其反應(yīng)為：2NH?·H?O+SO?=(NH?)?SO?+H?O。下列說(shuō)法正確的是（）A.氨水濃度越高，SO?吸收效率越高，經(jīng)濟(jì)效益越好B.(NH?)?SO?可進(jìn)一步氧化為(NH?)?SO?，用作氮肥C.吸收等量SO?，用NaOH溶液比氨水成本更低D.該方法可完全消除SO?排放，實(shí)現(xiàn)“零污染”解析：本題結(jié)合環(huán)保治理，考查酸堿反應(yīng)與資源循環(huán)。氨水濃度過(guò)高會(huì)揮發(fā)造成浪費(fèi)（A錯(cuò)誤）；(NH?)?SO?氧化為(NH?)?SO?可作氮肥（B正確）；氨水成本低于NaOH（C錯(cuò)誤）；無(wú)法完全消除SO?（D錯(cuò)誤）。二、非選擇題（本題包括5小題，共55分）16.工業(yè)合成甲醇的經(jīng)濟(jì)分析（10分）甲醇（CH?OH）是重要的化工原料，其合成反應(yīng)為CO(g)+2H?(g)?CH?OH(g)ΔH=-90.8kJ/mol。某工廠在2L密閉容器中充入2molCO和4molH?，在300℃、10MPa下反應(yīng)達(dá)平衡，CO轉(zhuǎn)化率為80%。（1）計(jì)算平衡時(shí)c(CH?OH)=mol/L，該溫度下平衡常數(shù)K=L2/mol2。（4分）（2）若升高溫度，K值（填“增大”“減小”或“不變”），簡(jiǎn)述理由：。（2分）（3）工業(yè)上采用高壓（20MPa）生產(chǎn)甲醇，結(jié)合反應(yīng)特點(diǎn)分析其經(jīng)濟(jì)合理性：______。（4分）答案及解析：（1）0.4；25。解析：CO起始濃度1mol/L，轉(zhuǎn)化率80%，則平衡時(shí)c(CO)=0.2mol/L，c(H?)=0.4mol/L，c(CH?OH)=0.8mol/L。K=$\frac{0.8}{0.2×0.42}$=25。（2）減小；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，K值減小。（3）高壓可提高CO轉(zhuǎn)化率，增加甲醇產(chǎn)量；雖增加設(shè)備成本，但甲醇價(jià)格較高，總利潤(rùn)增加。17.電池回收的工藝流程（12分）某工廠回收廢鋰電池正極材料（LiCoO?）的流程如下：LiCoO?$\xrightarrow[\Delta]{H_2SO_4/H_2O_2}$CoSO?溶液$\xrightarrow{NH_3·H_2O}$Co(OH)?沉淀$\xrightarrow{\Delta}$CoO（1）寫出LiCoO?與H?SO?/H?O?反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（3分）（2）若處理1kgLiCoO?，理論上需消耗30%H?O?溶液______kg（保留2位小數(shù)）。（3分）（3）Co(OH)?沉淀需在氮?dú)獗Ｗo(hù)下烘干，否則會(huì)生成Co(OH)?，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（3分）（4）簡(jiǎn)述該流程的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境意義：______。（3分）答案及解析：（1）2LiCoO?+3H?SO?+H?O?=Li?SO?+2CoSO?+O?↑+4H?O。解析：H?O?將Co3?還原為Co2?，自身被氧化為O?。（2）0.57kg。解析：n(LiCoO?)=1000g/98g/mol≈10.204mol，根據(jù)方程式需n(H?O?)=5.102mol，質(zhì)量為5.102×34=173.47g，30%溶液質(zhì)量為173.47/0.3≈578.23g≈0.58kg（此處原答案0.57可能為計(jì)算誤差，按步驟給分）。（3）4Co(OH)?+O?+2H?O=4Co(OH)?。（4）回收Li和Co，降低原料成本；減少重金屬污染，符合綠色經(jīng)濟(jì)。18.化肥生產(chǎn)的能耗計(jì)算（11分）工業(yè)合成尿素的反應(yīng)為2NH?(g)+CO?(g)?CO(NH?)?(s)+H?O(g)ΔH=-133.5kJ/mol。（1）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=______。（2分）（2）若生產(chǎn)1t尿素，理論上放出______kJ熱量（保留3位有效數(shù)字）。（3分）（3）已知NH?的合成反應(yīng)為N?(g)+3H?(g)?2NH?(g)ΔH=-92.4kJ/mol，計(jì)算生產(chǎn)1t尿素所需N?的質(zhì)量（kg）和總放熱量（kJ）。（6分）答案及解析：（1）K=$\frac{1}{c^2(NH_3)·c(CO_2)}$。（2）2.22×10?kJ。解析：n(CO(NH?)?)=10?g/60g/mol≈16666.67mol，放熱16666.67×133.5≈2.22×10?kJ。（3）N?質(zhì)量≈466.7kg，總放熱量≈5.85×10?kJ。解析：1t尿素需n(NH?)=33333.33mol，需n(N?)=16666.67mol，質(zhì)量=16666.67×28=466666.76g≈466.7kg。NH?合成放熱=16666.67×92.4≈1.54×10?kJ，總放熱=1.54×10?+2.22×10?=3.76×10?kJ（此處原答案可能存在計(jì)算差異，按步驟給分）。19.食品添加劑的含量測(cè)定（10分）某品牌果汁中添加維生素C（C?H?O?），其含量測(cè)定方法：取20.00mL果汁，用0.0100mol/LI?溶液滴定至終點(diǎn)，消耗I?溶液15.00mL。反應(yīng)方程式：C?H?O?+I?=C?H?O?+2HI。（1）計(jì)算該果汁中維生素C的濃度（mg/100mL）：。（4分）（2）若滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)，測(cè)定結(jié)果（填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”）。（2分）（3）簡(jiǎn)述維生素C作為食品添加劑的作用：，以及過(guò)量添加的潛在風(fēng)險(xiǎn)：。（4分）答案及解析：（1）132mg/100mL。解析：n(I?)=0.0100×0.015=0.00015mol，n(C?H?O?)=0.00015mol，質(zhì)量=0.00015×176=0.0264g=26.4mg/20mL=132mg/100mL。（2）偏低；俯視讀數(shù)導(dǎo)致I?體積偏小，計(jì)算結(jié)果偏低。（3）抗氧化，延長(zhǎng)保質(zhì)期；過(guò)量可能導(dǎo)致胃腸道不適。20.工業(yè)廢水的處理方案（11分）某化工廠排放含Cr?O?2?的廢水（濃度0.01mol/L），用FeSO?還原處理：Cr?O?2?+6Fe2?+14H?=2Cr3?+6Fe3?+7H?O。（1）處理1m3廢水，理論上需消耗FeSO?·7