化學(xué)與終身學(xué)習(xí)整合能力測評試題一、基礎(chǔ)概念理解與知識遷移能力（一）選擇題（單選）化學(xué)平衡移動原理在生活場景中的應(yīng)用：某同學(xué)發(fā)現(xiàn)家中用小蘇打（NaHCO?）發(fā)酵面團時，加入少量白醋會明顯加快面團膨脹速度。下列解釋合理的是（）A.白醋中的CH?COOH降低了反應(yīng)的活化能B.H?與HCO??結(jié)合生成CO?，促進HCO??水解平衡正向移動C.溫度升高使NaHCO?分解速率加快D.白醋中的水分增加了HCO??的溶解度化學(xué)用語與符號表征能力：2024年某科研團隊合成了一種新型超導(dǎo)材料，其晶胞結(jié)構(gòu)中包含Cu2?、O2?和Y3?。若該晶體的化學(xué)式為YBa?Cu?O?，下列關(guān)于其中元素化合價的分析正確的是（）A.Ba的化合價為+1B.Cu元素僅以+2價存在C.O元素的平均化合價為-2D.若存在Cu3?，則Cu2?與Cu3?的個數(shù)比為2:1跨學(xué)科知識整合：生物學(xué)中“酶的活性受pH影響”的現(xiàn)象，與化學(xué)中的哪一原理直接相關(guān)？（）A.沉淀溶解平衡B.弱電解質(zhì)的電離平衡C.氧化還原反應(yīng)的速率方程D.配合物的穩(wěn)定性常數(shù)（二）填空題化學(xué)史與科學(xué)思維：19世紀(jì)門捷列夫提出元素周期律時，尚未發(fā)現(xiàn)的元素通過其預(yù)測的性質(zhì)被后續(xù)科學(xué)家找到，例如他曾預(yù)測“類鋁”元素的存在，后來被發(fā)現(xiàn)的______（填元素名稱）與其預(yù)測高度吻合。這一過程體現(xiàn)了科學(xué)研究中______（填思維方法）的重要性。綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展：工業(yè)合成氨反應(yīng)（N?+3H??2NH?）中，傳統(tǒng)工藝采用高溫高壓條件，近年來科學(xué)家開發(fā)了“電催化常溫合成氨”技術(shù)，其優(yōu)勢在于______（至少答兩點）。二、實驗設(shè)計與問題解決能力（一）實驗方案設(shè)計題基于生活現(xiàn)象的探究：某同學(xué)發(fā)現(xiàn)，用鐵鍋煮過菠菜后，鍋內(nèi)壁會殘留褐色物質(zhì)，猜測可能是菠菜中的草酸（H?C?O?）與鐵發(fā)生反應(yīng)所致。請設(shè)計實驗驗證這一假設(shè)，要求寫出：（1）實驗原理（用離子方程式表示）；（2）實驗試劑與儀器（常見家用或?qū)嶒炇也牧希?；?）實驗步驟與預(yù)期現(xiàn)象。（二）實驗數(shù)據(jù)分析與誤差分析定量實驗與數(shù)據(jù)處理：某小組用酸堿中和滴定法測定白醋中醋酸的濃度，步驟如下：①用移液管量取25.00mL白醋，稀釋至250mL容量瓶中定容；②移取25.00mL稀釋液于錐形瓶中，加入酚酞指示劑；③用0.1000mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，三次平行實驗消耗NaOH體積分別為24.80mL、25.30mL、25.20mL。請回答：（1）計算白醋中醋酸的濃度（保留四位有效數(shù)字）；（2）指出實驗中可能導(dǎo)致誤差的操作（任舉一例），并說明其對結(jié)果的影響（偏高/偏低/無影響）；（3）若改用甲基橙作指示劑，對測定結(jié)果有何影響？為什么？三、化學(xué)與社會發(fā)展的綜合應(yīng)用（一）開放性論述題化學(xué)技術(shù)與社會倫理：近年來“人造肉”（通過細胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)的肉類）逐漸進入市場，其生產(chǎn)過程中需要合成培養(yǎng)基，其中含有的葡萄糖、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)的化學(xué)合成涉及多個有機反應(yīng)。請從“技術(shù)可行性”與“倫理爭議”兩個角度，分析化學(xué)技術(shù)在這一領(lǐng)域應(yīng)用的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)。（二）案例分析題環(huán)境化學(xué)與污染治理：某湖泊出現(xiàn)藍藻水華現(xiàn)象，檢測發(fā)現(xiàn)水中氮、磷含量超標(biāo)。請結(jié)合化學(xué)知識回答：（1）解釋氮、磷超標(biāo)導(dǎo)致藍藻瘋長的化學(xué)原理；（2）提出兩種降低水中磷含量的化學(xué)方法（寫出反應(yīng)原理）；（3）從“源頭控制”角度，提出一條針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的改進建議。四、創(chuàng)新思維與終身學(xué)習(xí)能力（一）前沿科技解讀題基于文獻的信息提取與理解：閱讀下列材料，回答問題?！静牧稀?023年《Nature》報道，科學(xué)家開發(fā)了一種“光催化CO?還原”材料，其核心是Cu單原子催化劑，在可見光照射下可將CO?轉(zhuǎn)化為CH?，反應(yīng)機理如下：①CO?吸附在Cu原子表面并活化；②光生電子將CO?還原為·COOH中間體；③中間體逐步加氫生成CH?。（1）寫出該反應(yīng)的總化學(xué)方程式；（2）分析Cu單原子作為催化劑的優(yōu)勢（從催化活性或選擇性角度說明）；（3）若要提高CH?的產(chǎn)率，可采取的措施有哪些？（至少答兩點）（二）自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)能力評估終身學(xué)習(xí)資源獲取與應(yīng)用：假設(shè)你需要了解“鋰離子電池的工作原理”，但未學(xué)過相關(guān)知識，請寫出三種獲取信息的途徑（如書籍、網(wǎng)站、實驗等），并說明每種途徑的學(xué)習(xí)步驟和預(yù)期收獲。五、化學(xué)計算與模型構(gòu)建能力（一）綜合計算題工業(yè)流程與定量分析：以黃鐵礦（主要成分為FeS?）為原料生產(chǎn)硫酸的流程如下：4FeS?+11O?=2Fe?O?+8SO?（高溫）2SO?+O??2SO?（催化劑，△）SO?+H?O=H?SO?若黃鐵礦中FeS?的質(zhì)量分數(shù)為80%，生產(chǎn)過程中SO?的轉(zhuǎn)化率為90%，SO?的吸收率為95%，計算生產(chǎn)1000kg98%的濃硫酸需要黃鐵礦的質(zhì)量（寫出計算過程，保留整數(shù)）。（二）化學(xué)模型與圖像分析反應(yīng)原理與圖像表征：某可逆反應(yīng)A(g)+2B(g)?C(g)ΔH<0，在不同條件下達到平衡時，C的體積分數(shù)與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示（圖中T?<T?，P?<P?）。（1）判斷圖像中曲線a、b對應(yīng)的壓強大小關(guān)系，并說明理由；（2）若在T?、P?條件下，反應(yīng)達到平衡時A的濃度為0.5mol/L，求該溫度下的平衡常數(shù)K。參考答案與評分標(biāo)準(zhǔn)（部分示例）一、基礎(chǔ)概念理解與知識遷移能力答案：B解析：白醋中的CH?COOH電離出H?，與HCO??結(jié)合生成CO?和H?O，促進HCO??的水解平衡（HCO??+H?O?H?CO?+OH?）正向移動，釋放更多CO?，加快面團膨脹。答案：鎵；演繹推理解析：門捷列夫通過元素周期律預(yù)測未知元素的性質(zhì)，屬于從一般規(guī)律到特殊個體的演繹推理思維。二、實驗設(shè)計與問題解決能力參考答案：（1）實驗原理：H?C?O?+Fe=FeC?O?↓+H?↑（草酸與鐵反應(yīng)生成草酸亞鐵沉淀）；（2）試劑：菠菜汁、鐵粉、稀鹽酸、蒸餾水；儀器：燒杯、玻璃棒、漏斗、酒精燈；（3）步驟：①取菠菜汁于燒杯中，加入過量鐵粉，加熱煮沸；②過濾，洗滌沉淀；③向沉淀中加入稀鹽酸，若沉淀溶解并產(chǎn)生無色氣體（CO?），則假設(shè)成立。四、創(chuàng)新思維與終身學(xué)習(xí)能力參考答案：（1）總反應(yīng)：CO?+2H?O$\frac{\underline{\text{Cu單原子,可見光}}}{}$CH?+2O?；（2）優(yōu)勢：單原子催化劑具有高比表面積和活性位點，可提高CO?的吸附與活化效率，減少副反應(yīng)；（3）措施：優(yōu)化催化劑的配位環(huán)境、調(diào)節(jié)光照強度或波長。試題設(shè)計說明：整合性：試題覆蓋化學(xué)原理、實驗、計算、化學(xué)史及跨學(xué)科知識（如生物、環(huán)境科學(xué)），強調(diào)知識的關(guān)聯(lián)性；情境性：以生活現(xiàn)象（如鐵鍋煮菠菜、白醋發(fā)酵）、前沿科技（如超導(dǎo)材料、光催化CO