2025年上學(xué)期高二化學(xué)創(chuàng)造性思維試題（二）一、選擇題（每題3分，共30分）下列關(guān)于物質(zhì)聚集狀態(tài)的說法中，體現(xiàn)創(chuàng)造性思維的是（）A.固態(tài)物質(zhì)的粒子排列固定，因此硬度一定大于液態(tài)物質(zhì)B.通過超臨界狀態(tài)可實現(xiàn)CO?的綠色萃取，突破傳統(tǒng)溶劑限制C.液晶既具有液體的流動性，又具有晶體的各向異性，因此屬于新型晶體D.納米材料的熔點一定低于宏觀塊狀材料，因為粒子間作用力減弱在鹵素單質(zhì)性質(zhì)探究中，下列實驗設(shè)計能體現(xiàn)“證據(jù)推理與模型認知”素養(yǎng)的是（）A.觀察氯水顏色判斷Cl?是否與水反應(yīng)B.用pH試紙測定氫氟酸的酸性，證明F的非金屬性最強C.通過Br?、I?在不同溶劑中的顏色差異，構(gòu)建“相似相溶”微觀模型D.向KI溶液中通入Cl?，根據(jù)溶液顏色變化直接推斷氧化性Cl?>I?關(guān)于化學(xué)反應(yīng)能量變化的創(chuàng)新應(yīng)用，下列說法錯誤的是（）A.利用可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)設(shè)計“熱循環(huán)”儲能系統(tǒng)，實現(xiàn)能源高效利用B.通過催化劑降低反應(yīng)活化能，可使放熱反應(yīng)變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)C.原電池中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率取決于電子轉(zhuǎn)移的定向性，與反應(yīng)熱無關(guān)D.生物質(zhì)燃料燃燒時的能量轉(zhuǎn)化形式與化石燃料相同，但碳排放具有“碳中和”特征某同學(xué)設(shè)計實驗驗證“濃度對化學(xué)平衡的影響”，下列創(chuàng)新改進方案不合理的是（）A.用Fe3?與SCN?的顯色反應(yīng)，改用比色計定量測量平衡移動程度B.將NO?平衡體系置于恒壓容器中，通過壓縮體積觀察顏色變化C.用Cr?O?2?/CrO?2?平衡體系，改用pH傳感器實時監(jiān)測溶液酸性變化D.在乙酸乙酯水解平衡中，用導(dǎo)電率儀替代酸堿指示劑判斷反應(yīng)限度關(guān)于電化學(xué)原理的實際應(yīng)用，下列設(shè)計不符合綠色化學(xué)理念的是（）A.利用微生物燃料電池處理有機廢水，同時產(chǎn)生電能B.研發(fā)可降解鎂合金電極，解決傳統(tǒng)電池的重金屬污染問題C.電解飽和食鹽水時，用陽離子交換膜替代石棉隔膜，減少Cl?泄漏D.鋅錳干電池中加入KOH固體電解質(zhì)，提高能量密度但增加回收難度下列關(guān)于元素周期律的創(chuàng)造性應(yīng)用，正確的是（）A.根據(jù)同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律，推斷At?的沸點低于I?B.利用對角線規(guī)則，預(yù)測Be(OH)?既能與鹽酸反應(yīng)又能與氨水反應(yīng)C.依據(jù)元素第一電離能變化趨勢，設(shè)計Cs的工業(yè)提取采用電解熔融CsClD.通過分析電負性數(shù)據(jù)，提出“在化合物中Si的化合價總是+4”的新規(guī)則在水溶液中的離子平衡研究中，下列實驗設(shè)計體現(xiàn)“宏觀-微觀-符號”三重表征的是（）A.用pH試紙測定CH?COONa溶液的pH，證明CH?COO?發(fā)生水解B.向Mg(OH)?懸濁液中加入NH?Cl溶液，通過沉淀溶解現(xiàn)象推斷NH??的作用C.用導(dǎo)電儀測定相同濃度的HCl和CH?COOH溶液的導(dǎo)電性，繪制離子濃度示意圖D.向AgCl沉淀中加入KI溶液，通過顏色變化直接寫出離子方程式關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，下列創(chuàng)新實驗設(shè)計錯誤的是（）A.在H?O?分解實驗中，用智能手機傳感器測定O?濃度隨時間的變化，繪制反應(yīng)速率曲線B.設(shè)計對比實驗：分別用塊狀、粉末狀大理石與鹽酸反應(yīng)，通過排水法收集氣體體積判斷速率差異C.在酸性KMnO?與H?C?O?反應(yīng)中，通過改變?nèi)芤簻囟?，觀察溶液褪色時間探究活化能變化D.用不同濃度的NaCl溶液浸泡鐵釘，通過失重法測定腐蝕速率，驗證Cl?對吸氧腐蝕的催化作用下列關(guān)于有機化合物的創(chuàng)造性合成思路，不合理的是（）A.以乙烯為原料，通過加成-取代反應(yīng)合成乙二醇，原子利用率可達100%B.利用Diels-Alder反應(yīng)構(gòu)建六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)，減少有機合成中的副產(chǎn)物C.采用手性催化劑合成藥物中間體，避免外消旋體的分離難題D.通過固相合成法制備多肽，將反應(yīng)物固定在樹脂上提高反應(yīng)效率關(guān)于化學(xué)實驗安全與環(huán)保，下列創(chuàng)新措施錯誤的是（）A.用微型實驗裝置進行Cl?的制備與性質(zhì)實驗，減少有毒氣體排放B.將實驗室廢液分類收集，通過“中和-萃取-蒸餾”工藝實現(xiàn)資源回收C.用數(shù)字傳感器替代傳統(tǒng)有毒指示劑，如用溫度傳感器監(jiān)測中和反應(yīng)終點D.為加快實驗進度，將金屬鈉直接投入水中進行性質(zhì)實驗二、填空題（每空2分，共20分）某研究小組設(shè)計“太陽能驅(qū)動的CO?還原裝置”，其工作原理如圖所示。該裝置中，催化劑a為______極（填“正”或“負”），電極反應(yīng)式為______。若該裝置每天還原880gCO?，理論上可產(chǎn)生______LO?（標準狀況）。在一定溫度下，向恒容密閉容器中充入1molNO?和2molSO?，發(fā)生反應(yīng)NO?(g)+SO?(g)?NO(g)+SO?(g)。平衡時，NO?的轉(zhuǎn)化率為50%，則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______。若向平衡體系中再充入1molNO和1molSO?，平衡______移動（填“正向”“逆向”或“不”）。工業(yè)上用“間接電化學(xué)氧化法”處理含酚廢水，其原理是：在電解槽中，先通過電解生成強氧化劑（如ClO?），再利用該氧化劑氧化酚類物質(zhì)。若電解槽中用石墨作電極，電解NaCl溶液時，陽極的電極反應(yīng)式為______；處理含苯酚（C?H?OH）的廢水時，C?H?OH被氧化為CO?和H?O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。某同學(xué)為探究“沉淀溶解平衡的移動”，設(shè)計如下實驗：①向AgNO?溶液中滴加NaCl溶液至不再產(chǎn)生沉淀，過濾得白色沉淀A；②向沉淀A中加入濃氨水，沉淀溶解得無色溶液B；③向溶液B中滴加KI溶液，產(chǎn)生黃色沉淀C。寫出步驟②中沉淀溶解的離子方程式：；步驟③中黃色沉淀生成的原因是（用Ksp解釋）。三、實驗設(shè)計題（共20分）某研究性學(xué)習(xí)小組擬設(shè)計“綠色化學(xué)合成乙酸乙酯”的實驗方案，要求：①原子利用率高；②無有毒副產(chǎn)物；③反應(yīng)條件溫和。（1）傳統(tǒng)合成乙酸乙酯的方法是乙醇與乙酸在濃硫酸催化下加熱，該方法的缺點是______（至少答兩點）。（2）請你設(shè)計一種新的合成方案，寫出反應(yīng)原理（用化學(xué)方程式表示），并說明該方案的優(yōu)點：。（3）設(shè)計實驗驗證你的合成方案：實驗儀器：______（列舉主要儀器）；實驗步驟：①______；②______；③；預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論：。某同學(xué)欲測定某品牌補鐵劑（主要成分為FeSO?·7H?O）中鐵元素的含量，設(shè)計如下實驗方案：①稱取mg補鐵劑，溶于稀H?SO?中；②加入過量H?O?溶液，將Fe2?氧化為Fe3?；③加入過量NaOH溶液，使Fe3?完全沉淀；④過濾、洗滌、灼燒沉淀至恒重，得ngFe?O?。（1）指出該方案的不足之處：；（2）請你提出改進方案，寫出改進后的實驗步驟（用編號表示，可增加步驟）：；（3）若改進后測得Fe?O?的質(zhì)量為ng，則補鐵劑中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為______（用含m、n的代數(shù)式表示）。四、計算題（共15分）工業(yè)上用CO和H?合成甲醇的反應(yīng)為CO(g)+2H?(g)?CH?OH(g)ΔH=-90.8kJ/mol。在2L恒容密閉容器中，充入2molCO和4molH?，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)。（1）若5min后達到平衡，測得CH?OH的物質(zhì)的量為1mol，計算該反應(yīng)的平均速率v(H?)=，平衡常數(shù)K=。（2）若要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有______（至少答兩種）。（3）若該反應(yīng)在絕熱容器中進行，達到平衡后，升高溫度，平衡常數(shù)K______（填“增大”“減小”或“不變”），理由是______。已知25℃時，Ksp[Mg(OH)?]=5.6×10?12，Ksp[Cu(OH)?]=2.2×10?2?。某混合溶液中c(Mg2?)=0.01mol/L，c(Cu2?)=0.01mol/L，向該溶液中滴加NaOH溶液，忽略體積變化。（1）當(dāng)Mg(OH)?開始沉淀時，溶液的pH=；（2）當(dāng)Cu2?沉淀完全時（c(Cu2?)≤10??mol/L），Mg2?是否開始沉淀？（通過計算說明）。五、案例分析題（共15分）某化工廠用“侯氏制堿法”生產(chǎn)純堿（Na?CO?），其工藝流程如下：①向飽和食鹽水中通入NH?和CO?，析出NaHCO?晶體；②將NaHCO?晶體加熱分解得Na?CO?。（1）寫出步驟①中生成NaHCO?的化學(xué)方程式：。該反應(yīng)能發(fā)生的原因是。（2）實際生產(chǎn)中，需要先通入NH?再通入CO?，其目的是______。（3）有同學(xué)提出，可將步驟①中的“飽和食鹽水”改為“飽和KCl溶液”，生產(chǎn)KHCO?，你認為是否可行？，理由是。（4）請你為該化工廠設(shè)計一條“綠色化改進方案”，以提高原子利用率或減少環(huán)境污染：______。六、開放論述題（共20分）結(jié)合“雙碳”目標，論述化學(xué)在能源轉(zhuǎn)型中的作用。要求：①列舉至少三種新型化學(xué)能源技術(shù)；②從能量轉(zhuǎn)化效率、環(huán)境影響、經(jīng)濟成本等方面分析其優(yōu)缺點；③提出一種你認為最具發(fā)展前景的技術(shù)，并說明理由。某研究團隊發(fā)現(xiàn)，在催化劑作用下，CO?和H?可直接合成CH?OH，其反應(yīng)機理如下：①CO?+*→CO?*（表示催化劑活性位點）②CO?+H?→HCOO*+H*③HCOO*+3H*→CH?O*+H?O*④CH?O*+H*→CH?OH*⑤CH?OH*→CH?OH+*（1）寫出該反應(yīng)的總化學(xué)方程式：。（2）分析該機理中，哪一步可能是決速步？，理由是______。（3）請你提出一種提高該反應(yīng)速率的創(chuàng)新方法，并說明原理：______。七、綜合應(yīng)用題（共20分）某同學(xué)在實驗室進行“探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”實驗時，發(fā)現(xiàn)：向酸性KMnO?溶液中滴加H?C?O?溶液，開始時反應(yīng)速率很慢，一段時間后反應(yīng)速率突然加快。（1）請你提出兩種可能的原因解釋該現(xiàn)象：原因一：；原因二：。（2）設(shè)計實驗驗證你的假設(shè)（只需寫出實驗方案，不需要具體步驟）：驗證原因一的方案：；驗證原因二的方案：。（3）若實驗證實，反應(yīng)速率加快是由于生成了Mn2?，請你用離子方程式表示該催化過程：①MnO??+Mn2?→______；②______→Mn2?+CO?↑。工業(yè)上用“接觸法”生產(chǎn)硫酸，其主要反應(yīng)為：2SO?(g)+O?(g)?2SO?(g)ΔH=-196.6kJ/mol某工廠為提高SO?的轉(zhuǎn)化率，采取了以下措施：①增大O?的濃度；②加壓；③升高溫度；④使用V?O?催化劑。（1）上述措施中，不能提高SO?轉(zhuǎn)化率的是______（填序號），理由是______。（2）若反應(yīng)在恒容密閉容器中進行，達到平衡后，向容器中充入稀有氣體Ar，SO?的轉(zhuǎn)化率______（填“增大”