2025年高三化學(xué)高考化學(xué)與人類未來模擬試題一、選擇題（本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展2025年世界環(huán)境日主題為“碳中和：化學(xué)驅(qū)動的綠色轉(zhuǎn)型”。下列做法不利于實現(xiàn)碳中和目標的是A.利用光伏電解水制氫，減少化石燃料依賴B.研發(fā)新型催化劑，將CO?轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品C.推廣一次性塑料制品，降低生產(chǎn)成本D.采用生物降解材料替代傳統(tǒng)塑料，減少白色污染解析：C項中一次性塑料制品難以降解，會加劇環(huán)境污染，不符合碳中和理念。A項通過新能源制氫減少碳排放，B項實現(xiàn)CO?資源化利用，D項減少塑料污染，均為綠色化學(xué)實踐。答案選C。新材料與技術(shù)創(chuàng)新我國自主研發(fā)的鈣鈦礦太陽能電池效率突破31%，其核心材料組成為CH?NH?PbI?。下列說法錯誤的是A.該材料中Pb的價電子排布式為5d1?6s26p2B.CH?NH??中N原子的雜化方式為sp3C.晶體結(jié)構(gòu)中存在離子鍵和共價鍵D.適當摻雜Cs?可提高材料的穩(wěn)定性解析：Pb為第ⅣA族元素，價電子排布式為6s26p2（5d軌道全充滿，不參與成鍵），A項錯誤。CH?NH??中N原子形成4個σ鍵，雜化方式為sp3，B項正確；該化合物由CH?NH??和PbI??構(gòu)成，存在離子鍵，內(nèi)部原子間為共價鍵，C項正確；Cs?摻雜可優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)，提升穩(wěn)定性，D項正確。答案選A。生命健康與化學(xué)保障新冠病毒蛋白酶抑制劑的合成中涉及如下反應(yīng)：（假設(shè)此處有反應(yīng)式：R-COOH+R'-NH?→R-CONHR'+H?O）下列說法正確的是A.該反應(yīng)為加成反應(yīng)B.產(chǎn)物分子中含有肽鍵，可發(fā)生水解C.反應(yīng)物R-COOH的酸性弱于碳酸D.若R為苯環(huán)，則產(chǎn)物的核磁共振氫譜有4組峰解析：該反應(yīng)為羧酸與胺的取代反應(yīng)（脫水縮合），A項錯誤；產(chǎn)物中的-CONH-為肽鍵，可水解生成羧酸和胺，B項正確；若R為強吸電子基團（如三氟甲基），羧酸酸性可能強于碳酸，C項錯誤；若R為苯環(huán)且R'為甲基，產(chǎn)物苯環(huán)上氫原子環(huán)境可能不止4種，D項錯誤。答案選B。能源轉(zhuǎn)化與存儲某新型液流電池以V3?/V2?和[Fe(CN)?]3?/[Fe(CN)?]??為電極對，工作原理如圖所示。下列說法正確的是A.放電時，左側(cè)電極為負極，發(fā)生還原反應(yīng)B.充電時，右側(cè)電極的電極反應(yīng)式為[Fe(CN)?]??-e?=[Fe(CN)?]3?C.放電過程中，H?從右側(cè)向左側(cè)遷移D.若轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上生成22.4L（標準狀況）氣體解析：放電時，V2?失電子生成V3?，左側(cè)為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A項錯誤；充電時右側(cè)為陽極，[Fe(CN)?]??被氧化為[Fe(CN)?]3?，B項正確；H?應(yīng)向正極（右側(cè)）遷移，C項錯誤；該電池反應(yīng)無氣體生成，D項錯誤。答案選B。環(huán)境治理與綠色化學(xué)工業(yè)廢水中Cr?O?2?的處理流程如下：步驟1：加入FeSO?將Cr?O?2?還原為Cr3?步驟2：調(diào)節(jié)pH至8~9，生成Cr(OH)?沉淀已知：Ksp[Cr(OH)?]=6.3×10?31，下列說法正確的是A.步驟1中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:3B.步驟2中當c(Cr3?)=1×10??mol/L時，溶液pH≈5C.若用H?O?代替FeSO?，可避免引入Fe2?雜質(zhì)D.處理后的廢水中不存在Cr元素解析：Cr?O?2?→2Cr3?得6e?，F(xiàn)e2?→Fe3?失1e?，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1:6，A項錯誤；c(OH?)=3√(Ksp/c(Cr3?))=3√(6.3×10?31/10??)=3√6.3×10??≈1.85×10??mol/L，pH≈5.26，B項正確；H?O?在酸性條件下可氧化Cr?O?2?，但需控制用量避免過量H?O?氧化Cr3?，C項正確；Ksp表明Cr3?不可能完全沉淀，D項錯誤。答案選BC（注：實際高考選擇題多為單選，此處為模擬復(fù)雜情境）。二、非選擇題（共58分）（一）必考題（共43分）工業(yè)流程與資源利用（14分）以蛇紋石（主要成分為Mg?Si?O?(OH)?，含F(xiàn)e?O?雜質(zhì)）為原料制備高純MgO的工藝如下：已知：①“酸浸”后溶液中含Mg2?、Fe3?、H?SiO?；②H?SiO?的K??=2.5×10?1?。（1）“酸浸”時加入過量鹽酸的目的是___________，寫出H?SiO?的電離方程式___________。（2）“除鐵”需控制pH=3.5，此時c(Fe3?)=mol/L（Ksp[Fe(OH)?]=4×10?3?）。（3）“沉鎂”中NH?·H?O與Mg2?反應(yīng)的平衡常數(shù)K=（已知Kb(NH?·H?O)=1.8×10??，Ksp[Mg(OH)?]=1.8×10?11）。（4）若“煅燒”時產(chǎn)生的CO?直接排放，每生產(chǎn)1tMgO會增加___________tCO?（保留2位小數(shù)）。解析：（1）促進礦物溶解，抑制Mg2?水解；H?SiO??H?+H?SiO??（分步電離第一步為主）。（2）c(OH?)=10?1?.?mol/L，c(Fe3?)=Ksp/c3(OH?)=4×10?3?/(10?31.?)=4×10??.?≈1.26×10??mol/L。（3）K=[NH??]2/([Mg2?][NH?·H?O]2)=[NH??]2[OH?]2/([Mg2?][OH?]2[NH?·H?O]2)=(Kb)2/Ksp=(1.8×10??)2/1.8×10?11=1.8×10??×1.8×10??/1.8×10?11=1.8×101=18。（4）MgCO?煅燒：MgCO?=MgO+CO?↑，n(MgO)=10?g/40g/mol=25000mol，m(CO?)=25000mol×44g/mol=1.1×10?g=1.10t?；瘜W(xué)反應(yīng)原理（15分）利用CO?和H?合成甲醇是碳中和的重要途徑，反應(yīng)如下：Ⅰ.CO?(g)+3H?(g)?CH?OH(g)+H?O(g)ΔH?=-49kJ/molⅡ.CO?(g)+H?(g)?CO(g)+H?O(g)ΔH?=+41kJ/mol（1）計算反應(yīng)Ⅲ：CO(g)+2H?(g)?CH?OH(g)的ΔH?=kJ/mol。（2）在恒溫恒容體系中，按n(CO?):n(H?)=1:3投料，下列能說明反應(yīng)Ⅰ達到平衡的是（填字母）。A.容器內(nèi)壓強不再變化B.c(CH?OH)=c(H?O)C.混合氣體密度不再變化（3）在某催化劑作用下，CO?轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。解釋500K后轉(zhuǎn)化率下降的原因___________。解析：（1）ΔH?=ΔH?-ΔH?=-49-41=-90kJ/mol。（2）反應(yīng)Ⅰ為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，壓強不變說明達平衡，A項正確；c(CH?OH)與c(H?O)始終相等，B項錯誤；恒容時密度不變，C項錯誤。答案選A。（3）500K前，溫度升高反應(yīng)速率加快，轉(zhuǎn)化率增大；500K后，反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng)，平衡逆向移動，且催化劑活性下降，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率降低。（二）選考題（共15分，從2道題中任選一題作答）物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（15分）鈣鈦礦材料CsPbI?是高效太陽能電池的核心組分。（1）Cs的基態(tài)原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號為___________。（2）PbI?的熔點高于PbCl?的原因是___________。（3）CsPbI?的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知晶胞參數(shù)為apm，阿伏加德羅常數(shù)的值為N?，則該晶體的密度ρ=___________g/cm3（列出計算式）。解析：（1）Cs為第六周期元素，最高能層為6s，符號為N。（2）PbI?和PbCl?均為離子晶體，I?半徑大于Cl?，PbI?的晶格能較小，但PbI?的相對分子質(zhì)量更大，分子間作用力更強（注：此處需結(jié)合離子極化理論，I?變形性大，PbI?共價性更強，熔點反常升高）。（3）晶胞中Cs?：8×1/8=1，Pb2?：1，I?：6×1/2=3，化學(xué)式為CsPbI?，ρ=m/V=(133+207+127×3)/(N?×(a×10?1?)3)=(133+207+381)/N?a3×103?=721×103?/(N?a3)g/cm3。三、化學(xué)與人類未來的深度關(guān)聯(lián)本試卷通過真實情境考查化學(xué)在新能源、新材料、環(huán)境治理等領(lǐng)域的應(yīng)用，體現(xiàn)學(xué)科價值：碳中和目標：CO?轉(zhuǎn)化、新能源開發(fā)等試題呼應(yīng)“雙碳”戰(zhàn)略，強調(diào)化學(xué)在降低碳排放中的核心作用。生命健康保障：藥物合成、污染物處理等內(nèi)容凸顯化學(xué)對公共衛(wèi)