2025年上學期高二化學跨學科綜合試題一、選擇題（共15題，每題3分，共45分）（化學與生物融合）青蒿素的提取與分子結(jié)構(gòu)屠呦呦團隊使用乙醚從黃花蒿中提取青蒿素（C??H??O?），其分子結(jié)構(gòu)中含有過氧鍵（-O-O-）。下列說法錯誤的是（）A.提取過程涉及萃取和柱色譜分離，利用了物質(zhì)溶解性差異B.青蒿素的相對分子質(zhì)量為282，完全燃燒生成CO?和H?OC.過氧鍵具有強氧化性，可破壞瘧原蟲細胞膜的脂質(zhì)結(jié)構(gòu)D.青蒿素與維生素C（C?H?O?）的分子結(jié)構(gòu)中均含多個羥基，二者互為同系物（化學與物理融合）鋰離子電池的能量轉(zhuǎn)化某電動汽車使用的鋰離子電池總反應(yīng)為：LiCoO?+C??Li???CoO?+Li?C?（放電時Li?嵌入石墨）。下列說法正確的是（）A.放電時，化學能全部轉(zhuǎn)化為電能，無能量損耗B.充電時，Li?向陽極移動，發(fā)生還原反應(yīng)C.若用該電池電解水，產(chǎn)生1molO?時理論消耗7gLiD.電池工作時，電子通過Li?導(dǎo)體在正負極間定向移動（化學與地理融合）溶洞形成的化學平衡石灰?guī)r地區(qū)溶洞的形成與CaCO?-H?O-CO?體系的平衡有關(guān)：CaCO?(s)+CO?(g)+H?O(l)?Ca2?(aq)+2HCO??(aq)ΔH＜0。下列分析錯誤的是（）A.多雨季節(jié)，溶洞內(nèi)CO?濃度降低，有利于CaCO?沉積形成石筍B.地下水中CO?分壓升高時，平衡正向移動，促進CaCO?溶解C.溫度升高時，平衡逆向移動，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)D.游客呼吸產(chǎn)生的CO?會導(dǎo)致溶洞內(nèi)CaCO?溶解速率加快（化學與數(shù)學融合）反應(yīng)速率的數(shù)據(jù)分析某反應(yīng)2A(g)+B(g)=3C(g)的實驗數(shù)據(jù)如下表，下列說法正確的是（）實驗編號c(A)/mol·L?1c(B)/mol·L?1v/mol·L?1·min?1①0.10.10.02②0.20.10.08③0.20.20.16A.該反應(yīng)的速率方程為v=k·c(A)·c(B)B.速率常數(shù)k=20L2·mol?2·min?1C.實驗③中，若c(A)增大為0.4mol·L?1，v將增大為0.64mol·L?1·min?1D.該反應(yīng)的活化能隨反應(yīng)物濃度增大而降低（化學與信息技術(shù)融合）紅外光譜的分子識別某有機物的紅外光譜顯示有O-H鍵（3300cm?1）、C=O鍵（1700cm?1）和C-O鍵（1200cm?1）的特征吸收峰，該有機物可能是（）A.乙醇（CH?CH?OH）B.乙酸（CH?COOH）C.乙醛（CH?CHO）D.乙酸乙酯（CH?COOCH?CH?）二、非選擇題（共5題，共55分）（化學與環(huán)境科學融合）水體富營養(yǎng)化的治理（12分）某湖泊因含磷洗滌劑的大量使用導(dǎo)致藻類瘋長，形成水華。（1）磷元素的轉(zhuǎn)化：生活污水中的磷酸根離子（PO?3?）通過微生物作用轉(zhuǎn)化為磷酸氫根（HPO?2?），寫出該過程的離子方程式：________________________。（2）混凝劑的作用：向水體中加入明礬[KAl(SO?)?·12H?O]，Al3?水解生成Al(OH)?膠體，其離子方程式為________________________；該膠體可吸附藻類，原因是________________________。（3）生態(tài)修復(fù)：引入沉水植物（如苦草），其根系可分泌有機酸，降低水體pH，使PO?3?更易與Ca2?結(jié)合生成Ca?(PO?)?沉淀。已知Ksp[Ca?(PO?)?]=2.0×10?2?，若某水體中c(Ca2?)=1.0×10?3mol·L?1，要使c(PO?3?)降至1.0×10??mol·L?1以下，是否可行？（通過計算說明）（化學與材料科學融合）新型陶瓷材料的制備（10分）氮化硅（Si?N?）陶瓷具有高強度、耐高溫等特性，其制備反應(yīng)為：3SiO?+6C+2N?=Si?N?+6CO。（1）氧化還原分析：該反應(yīng)中，氧化劑是________，每生成1molSi?N?轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。（2）結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：Si?N?晶體中，Si原子與N原子通過________鍵結(jié)合，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此其熔點________（填“高于”或“低于”）干冰。（3）性能測試：為測定Si?N?樣品純度，將2.80g樣品與足量NaOH溶液反應(yīng)（Si?N?+12NaOH=3Na?SiO?+4NH?↑+4H?O），收集到標準狀況下448mLNH?。計算樣品中Si?N?的質(zhì)量分數(shù)（寫出計算過程）。（化學與生命科學融合）血紅蛋白的輸氧機制（11分）血紅蛋白（Hb）與O?的結(jié)合反應(yīng)為：Hb+O??HbO?（鮮紅色），該過程受血液中H?濃度影響。（1）pH對平衡的影響：運動時肌肉細胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸（HL），使血液pH降低，導(dǎo)致HbO?解離釋放O?。用化學平衡原理解釋：________________________。（2）配合物結(jié)構(gòu)：Hb中的Fe2?與O?形成配位鍵，F(xiàn)e2?的配位數(shù)為6，其中5個配位點與卟啉環(huán)的N原子結(jié)合，第6個配位點與________結(jié)合。（3）CO中毒機理：CO與Hb的結(jié)合能力是O?的200倍，寫出CO與Hb反應(yīng)的化學方程式：________________________；若空氣中CO濃度為10??mol·L?1，O?濃度為8×10?3mol·L?1，此時Hb優(yōu)先與________結(jié)合（通過計算平衡常數(shù)比值說明）。（化學與工程技術(shù)融合）工業(yè)合成氨的條件優(yōu)化（12分）合成氨反應(yīng)：N?(g)+3H?(g)?2NH?(g)ΔH=-92.4kJ·mol?1，工業(yè)上采用鐵觸媒作催化劑，在400~500℃、10~30MPa下進行生產(chǎn)。（1）條件選擇的依據(jù)：壓強：采用高壓的原因是________________________；溫度：選擇400~500℃而非室溫的原因是________________________。（2）速率與平衡的關(guān)系：某時刻測得反應(yīng)體系中c(N?)=1mol·L?1，c(H?)=3mol·L?1，c(NH?)=2mol·L?1，此時v正________v逆（填“＞”“＜”或“=”，已知該溫度下K=4）。（3）綠色化學理念：傳統(tǒng)合成氨需消耗大量化石能源制H?，寫出一種可再生能源制H?的化學方程式：________________________。（化學與藝術(shù)融合）古代壁畫顏料的化學變化（10分）敦煌壁畫中使用的“鉛白”顏料（主要成分為PbCO?·Pb(OH)?）長期暴露在空氣中會變黑，原因是與H?S反應(yīng)生成PbS；用H?O?清洗可恢復(fù)白色，反應(yīng)為：PbS+4H?O?=PbSO?+4H?O。（1）氧化還原分析：H?O?在該反應(yīng)中作________（填“氧化劑”或“還原劑”），其電子式為________。（2）顏料穩(wěn)定性比較：若壁畫同時使用“鉛白”和“朱砂”（HgS），長期暴露后________（填“鉛白”或“朱砂”）更易變黑，原因是________________________（已知Ksp(PbS)=9.0×10?2?，Ksp(HgS)=4.0×10??3）。（3）修復(fù)方案設(shè)計：若某變黑壁畫含0.1molPbS，理論上需30%H?O?溶液（密度1.1g·mL?1）的體積為________mL（保留一位小數(shù)）。三、選做題（共2題，任選1題作答，10分）（化學與航天技術(shù)融合）火箭推進劑的能量計算偏二甲肼（C?H?N?）與N?O?反應(yīng)的化學方程式為：C?H?N?+2N?O?=2CO?↑+3N?↑+4H?O↑。已知該反應(yīng)的ΔH=-2550kJ·mol?1，計算：（1）生成1molCO?時釋放的熱量；（2）若火箭攜帶1.00tC?H?N?，完全燃燒可將多少噸水從20℃加熱至100℃（水的比熱容c=4.2×103J·kg?