2025年高三化學(xué)高考化學(xué)與能源開發(fā)模擬試題一、選擇題（本題共16小題，每小題3分，共48分。每小題只有一個選項符合題意）近年來我國新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，下列關(guān)于能源開發(fā)的說法錯誤的是（）A.煤、石油和天然氣仍是人類使用的主要能源，同時也是重要的化工原料B.燃料電池通過燃料與氧化劑的電化學(xué)反應(yīng)直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，無需燃燒過程C.鈾和重水是核能開發(fā)的關(guān)鍵原料，從海水中提取鈾和重水具有重要戰(zhàn)略意義D.金屬礦物資源的有限性和分布不均要求必須開發(fā)替代能源和回收技術(shù)云南“美麗鄉(xiāng)村”建設(shè)中大量使用光伏發(fā)電，其核心材料及能量轉(zhuǎn)化方式是（）A.晶體硅，太陽能→電能B.二氧化硅，太陽能→化學(xué)能C.石墨烯，化學(xué)能→電能D.碳化硅，電能→化學(xué)能新能源汽車的發(fā)展可有效減少碳排放，下列相關(guān)材料的說法錯誤的是（）A.動力電池中使用的LiFePO?正極材料屬于無機非金屬材料B.車身輕量化采用的鋁合金屬于金屬材料，PC（聚碳酸酯）屬于有機高分子材料C.高溫陶瓷軸承可耐受發(fā)動機高溫，屬于新型無機非金屬材料D.輪胎中的合成橡膠是通過加聚反應(yīng)制備的天然高分子化合物化學(xué)與“低碳經(jīng)濟”密切相關(guān)，下列做法不符合該理念的是（）A.利用太陽能分解水制氫氣B.推廣乙醇汽油替代傳統(tǒng)汽油C.燃煤中加入CaO減少SO?排放D.大力發(fā)展火力發(fā)電滿足能源需求關(guān)于燃料電池的工作原理，下列說法正確的是（）A.氫氧燃料電池中，H?在正極發(fā)生氧化反應(yīng)B.甲醇燃料電池中，電解質(zhì)溶液的pH隨放電過程逐漸增大C.固體氧化物燃料電池（SOFC）以O(shè)2?為傳導(dǎo)離子，無需電解質(zhì)溶液D.燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達100%，優(yōu)于內(nèi)燃機下列能源開發(fā)過程中未涉及氧化還原反應(yīng)的是（）A.太陽能光解水制H?B.風(fēng)力發(fā)電C.氫氧燃料電池放電D.生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為乙醇核能是清潔能源的重要組成部分，下列說法錯誤的是（）A.23?U的裂變反應(yīng)為：23?U+1n→1?1Ba+?2Kr+31nB.重水（D?O）可作為核反應(yīng)堆的慢化劑和冷卻劑C.核聚變原料氘（2H）和氚（3H）可從海水中提取D.核廢料需經(jīng)過深埋處理，因其衰變產(chǎn)物無放射性新型儲能技術(shù)是新能源發(fā)展的關(guān)鍵，下列說法正確的是（）A.鋰離子電池充電時，Li?從正極嵌入負極B.液流電池通過電解液循環(huán)實現(xiàn)能量存儲，可無限次充放電C.飛輪儲能通過電磁感應(yīng)將動能轉(zhuǎn)化為電能，屬于化學(xué)儲能D.超級電容器依靠雙電層電容儲能，充放電速度慢于電池氫能是理想的清潔能源，下列制氫方法中最符合綠色化學(xué)理念的是（）A.電解水：2H?O$\xlongequal{電解}$2H?↑+O?↑B.甲烷重整：CH?+H?O$\xlongequal{高溫}$CO+3H?C.光催化分解水：2H?O$\xlongequal{催化劑、光照}$2H?↑+O?↑D.鋅與稀硫酸反應(yīng)：Zn+H?SO?=ZnSO?+H?↑下列關(guān)于能源分類的說法正確的是（）A.電能屬于一次能源B.生物質(zhì)能是可再生能源C.核能是化石能源D.氫能是二次能源且不可再生化學(xué)與能源開發(fā)中的“綠色化學(xué)”原則相符的是（）A.開發(fā)可燃冰時大量使用化學(xué)藥劑防止泄漏B.光伏電池生產(chǎn)中使用有毒重金屬作催化劑C.燃料電池采用無毒電解液并回收電極材料D.生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化中焚燒秸稈提高能量利用率某新型鋰-空氣電池的總反應(yīng)為：2Li+O?$\xlongequal{放電}$Li?O?，下列說法錯誤的是（）A.放電時Li?向正極移動B.正極反應(yīng)式為：O?+2e?+2Li?=Li?O?C.充電時，Li?O?在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)D.該電池可在高溫下工作以提高放電效率下列有關(guān)能源開發(fā)的化學(xué)方程式書寫錯誤的是（）A.乙醇燃燒：C?H?OH+3O?$\xlongequal{點燃}$2CO?+3H?OB.甲烷燃料電池（酸性介質(zhì)）負極反應(yīng)：CH?-8e?+2H?O=CO?+8H?C.電解飽和食鹽水制H?：2NaCl+2H?O$\xlongequal{電解}$2NaOH+H?↑+Cl?↑D.光合作用儲能量：6CO?+6H?O$\xlongequal{光照}$C?H??O?+6O?下列實驗方案能達到“能源開發(fā)與環(huán)保”目的的是（）A.用酸性KMnO?溶液鑒別乙醇和汽油B.用點燃法除去CO?中混有的少量COC.用BaCl?溶液檢驗氫氧燃料電池反應(yīng)后的產(chǎn)物D.用NaOH溶液吸收光伏電池生產(chǎn)中的SiCl?尾氣我國科學(xué)家開發(fā)的新型光催化劑可將CO?轉(zhuǎn)化為CH?，其原理如圖所示（部分微粒未畫出）。下列說法正確的是（）A.該過程中CO?發(fā)生氧化反應(yīng)B.每生成1molCH?轉(zhuǎn)移8mol電子C.催化劑可提高CO?的平衡轉(zhuǎn)化率D.反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO?+2H?O$\xlongequal{催化劑、光照}$CH?+2O?下列說法錯誤的是（）A.納米鐵粉去除污水中重金屬離子時發(fā)生了氧化還原反應(yīng)B.燃煤中加入CaO可減少酸雨和溫室氣體排放C.全基因組測序技術(shù)屬于生物學(xué)研究范疇，與化學(xué)能源開發(fā)無關(guān)D.風(fēng)能、太陽能、核能等新能源的開發(fā)依賴于材料化學(xué)的突破二、非選擇題（共52分）（一）填空題（14分）（6分）能源開發(fā)中涉及多種化學(xué)反應(yīng)：（1）煤的氣化主要反應(yīng)為C+H?O(g)$\xlongequal{高溫}$CO+H?，該反應(yīng)的類型是________（填“氧化還原反應(yīng)”或“非氧化還原反應(yīng)”），其中氧化劑是________（填化學(xué)式）。（2）氫氧燃料電池中，若電解質(zhì)為KOH溶液，正極反應(yīng)式為________________________。（3）光解水制氫時，使用TiO?作催化劑，該過程將________能轉(zhuǎn)化為________能，再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。（8分）按要求回答下列問題：（1）列舉兩種屬于新能源的一次能源：、。（2）鋰離子電池的總反應(yīng)為Li???CoO?+Li?C?$\xrightleftharpoons[充電]{放電}$LiCoO?+6C，放電時負極材料是________（填“Li???CoO?”或“Li?C?”）。（3）生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化中，纖維素水解的最終產(chǎn)物是________（填化學(xué)式），該產(chǎn)物在酒化酶作用下轉(zhuǎn)化為乙醇的化學(xué)方程式為________________________。（二）實驗題（16分）某小組設(shè)計實驗探究“不同催化劑對H?O?分解制O?的催化效率”，實驗裝置如圖（夾持裝置略）。實驗編號催化劑H?O?溶液溫度/℃收集50mLO?所需時間/s①無5mL3%25360②MnO?5mL3%2545③CuO5mL3%25120④Fe?O?5mL3%25180（1）儀器a的名稱是________，裝置中長頸漏斗的作用是________________。（2）實驗結(jié)論：相同條件下，催化效率由高到低的順序為________________（填催化劑化學(xué)式）。（3）若用該裝置測定O?的體積，需補充的儀器是________________。（4）寫出H?O?在MnO?催化下分解的化學(xué)方程式：________，該反應(yīng)中每生成1molO?轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________mol。（5）為探究溫度對催化效率的影響，應(yīng)選擇的實驗方案是（填實驗編號，可補充其他條件相同的實驗）。（三）工藝流程題（12分）工業(yè)上以太陽能為能源，通過“光伏-電解”聯(lián)合工藝制備H?和O?，其流程如下：光伏電池→電解槽（含KOH溶液）→H?、O?（1）光伏電池的核心材料是________，能量轉(zhuǎn)化方式為________________。（2）電解槽中，陰極的電極反應(yīng)式為________________________，陽極產(chǎn)生的氣體可用于________________（寫一種用途）。（3）若電解100mL1mol/LKOH溶液，當(dāng)電路中通過0.2mol電子時，溶液的pH=________（忽略溶液體積變化）。（4）該工藝的優(yōu)點是________________（答出兩點即可）。（四）計算題（10分）已知乙醇完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：C?H?OH(l)+3O?(g)=2CO?(g)+3H?O(l)ΔH=-1367kJ/mol。（1）計算46g乙醇完全燃燒放出的熱量為________kJ。（2）若乙醇燃燒的產(chǎn)物通過足量Na?O?固體，Na?O?增重的質(zhì)量為________g（已知46g乙醇完全燃燒生成CO?和H?O的質(zhì)量分別為88g和54g）。（3）若用乙醇作燃料的燃料電池，理論上消耗1mol乙醇可產(chǎn)生多少mol電子？（寫出計算過程）參考答案及解析（部分）選擇題B（燃料電池直接轉(zhuǎn)化化學(xué)能為電能，B項錯誤）A（光伏發(fā)電核心材料為晶體硅，能量轉(zhuǎn)化為太陽能→電能）D（合成橡膠是人工合成的高分子化合物，非天然）D（