2025年高三化學高考化學與雙碳戰(zhàn)略模擬試題一、選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分。每小題只有一個選項符合題意）2025年政府工作報告首次提出“碳排放雙控制度體系”，要求擴大碳市場行業(yè)覆蓋至鋼鐵、水泥、電解鋁。下列關(guān)于碳市場的說法正確的是（）A.碳市場交易的是二氧化碳排放權(quán)，本質(zhì)是通過市場化手段控制溫室氣體排放B.鋼鐵企業(yè)通過購買碳排放配額可直接降低企業(yè)生產(chǎn)成本C.碳市場覆蓋行業(yè)擴展將導致相關(guān)企業(yè)碳排放總量立即下降D.碳期貨交易的推出會增加企業(yè)碳管理成本，不利于雙碳目標實現(xiàn)碳捕集技術(shù)是實現(xiàn)雙碳目標的關(guān)鍵支撐，下列關(guān)于碳捕集方法的說法錯誤的是（）A.化學吸收法常用胺類溶液（如MEA）與CO?反應(yīng)生成氨基甲酸鹽，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)B.膜分離法利用CO?與N?的分子尺寸差異，通過聚酰亞胺膜實現(xiàn)選擇性分離C.固體吸附法中MOFs材料（金屬有機框架）因高比表面積和可調(diào)孔道結(jié)構(gòu)，吸附容量可達傳統(tǒng)活性炭的3倍D.低溫分餾法通過將煙氣冷卻至-62℃使CO?液化分離，適用于所有工業(yè)煙氣處理新能源汽車產(chǎn)業(yè)是能源轉(zhuǎn)型的重要領(lǐng)域，磷酸鐵鋰電池（LiFePO?）是主流技術(shù)之一。其充電時的總反應(yīng)為：LiFePO?+C?→Li???FePO?+Li?C?。下列說法正確的是（）A.放電時，Li?從正極通過聚合物隔膜移向負極B.充電時，陽極反應(yīng)式為LiFePO?-xe?=Li???FePO?+xLi?C.該電池可用稀硫酸作電解質(zhì)溶液以增強導電性D.硅碳負極材料因理論容量（4200mAh/g）遠高于石墨（372mAh/g），已全面替代石墨負極綠色甲醇作為清潔燃料，其生態(tài)循環(huán)體系如圖所示。下列說法錯誤的是（）A.太陽能制氫過程中，光伏電池板的主要材料為單晶硅B.CO?與H?合成甲醇的反應(yīng)原子利用率為100%C.甲醇燃料電池放電時，負極反應(yīng)式為CH?OH-6e?+H?O=CO?↑+6H?D.該體系可實現(xiàn)CO?的循環(huán)利用，符合“碳中和”理念2025年全國計劃建設(shè)超300個零碳園區(qū)，某園區(qū)采用“風光儲一體化”微電網(wǎng)。下列說法錯誤的是（）A.風電和光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化形式均為“可再生能源→電能”B.儲能系統(tǒng)可選用釩液流電池，其充放電過程涉及V2?/V3?和VO2?/VO??的價態(tài)變化C.園區(qū)內(nèi)氫燃料電池汽車的燃料可通過電解水制備，電解時陽極產(chǎn)生H?D.零碳園區(qū)需實現(xiàn)能源自給自足，因此需配套建設(shè)智能電網(wǎng)調(diào)節(jié)供需平衡工業(yè)固碳是雙碳戰(zhàn)略的重要路徑，下列工業(yè)流程中未涉及CO?轉(zhuǎn)化的是（）A.氨堿法制純堿時，NH?、CO?與NaCl溶液反應(yīng)生成NaHCO?B.高爐煉鐵中，CO還原Fe?O?生成Fe和CO?C.侯氏制堿法中，CO?在飽和食鹽水中與NH?HCO?反應(yīng)D.碳捕捉與封存（CCS）技術(shù)中，CO?注入地下咸水層轉(zhuǎn)化為碳酸鹽礦物下列關(guān)于綠色化學原理在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的說法正確的是（）A.用氨水吸收硫酸廠尾氣中的SO?，生成(NH?)?SO?，實現(xiàn)廢物資源化B.工業(yè)制硫酸時，采用“接觸法”而非“硝化法”，可減少NO?排放C.合成聚碳酸酯時，用CO?替代光氣（COCl?）作原料，降低毒性風險D.電解法制備鋁時，加入冰晶石（Na?AlF?）的主要目的是減少CO?排放2025年實施的《固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能審查和碳排放評價辦法》要求嚴格控制高耗能項目。下列關(guān)于工業(yè)能耗與碳排放的說法錯誤的是（）A.煤電“三改聯(lián)動”（節(jié)能改造、供熱改造、靈活性改造）可降低單位發(fā)電量的碳排放B.電解鋁行業(yè)通過改用可再生能源電力，可將生產(chǎn)過程碳排放強度降低80%以上C.水泥生產(chǎn)中，用生物質(zhì)燃料替代部分煤粉，可減少化石能源消耗但不能降低碳排放總量D.鋼鐵行業(yè)采用“氫能煉鋼”技術(shù)，可從源頭減少CO?排放某科研團隊開發(fā)的新型催化劑可將CO?高效轉(zhuǎn)化為CH?COOH，其反應(yīng)機理如圖所示。下列說法正確的是（）A.該過程中CO?發(fā)生氧化反應(yīng)B.催化劑通過降低反應(yīng)的焓變（ΔH）提高反應(yīng)速率C.每生成1molCH?COOH，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4N?D.該反應(yīng)的原子利用率為100%，符合綠色化學理念下列實驗方案能達到“低碳減排”目的的是（）選項實驗?zāi)康膶嶒灧桨窤減少電池污染將廢舊電池深埋處理B降低中和反應(yīng)能耗用NaOH溶液替代氨水吸收工業(yè)廢酸C提高燃料利用率將煤粉碎后燃燒，并通入過量空氣D減少有機物消耗用太陽能光解水制H?，替代天然氣作燃料二、填空題（本題共3小題，共30分）（10分）碳捕集技術(shù)中，化學吸收法是工業(yè)應(yīng)用最廣泛的方法之一。某研究團隊采用氨水（NH?·H?O）吸收煙氣中的CO?，其反應(yīng)過程如下：階段1：吸收NH?·H?O(aq)+CO?(g)=NH?HCO?(aq)ΔH?=-65.4kJ/mol階段2：再生NH?HCO?(aq)=NH?(g)+CO?(g)+H?O(l)ΔH?=+74.9kJ/mol（1）寫出氨水吸收CO?生成NH?HCO?的離子方程式：。（2）吸收階段放出的熱量可用于（填“加熱再生塔”或“冷卻吸收塔”），以降低系統(tǒng)能耗。（3）再生階段需在（填“高溫”或“低溫”）條件下進行，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=。（4）若處理含CO?體積分數(shù)為15%的煙氣1000m3（標準狀況），理論上需消耗氨水（濃度2mol/L）的體積為________L（保留整數(shù)）。（12分）新能源材料的開發(fā)是實現(xiàn)雙碳目標的關(guān)鍵。（1）鋰離子電池的正極材料LiFePO?具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示（晶胞參數(shù)a=10.34?）。①LiFePO?中Fe的化合價為________，PO?3?的空間構(gòu)型為________。②若該晶胞中含有4個Li?，則其密度ρ=________g/cm3（列出計算式，N?為阿伏加德羅常數(shù)）。（2）氫能是理想的清潔能源，電解水制氫的裝置如圖所示。①陽極反應(yīng)式為________________，該過程________（填“吸收”或“放出”）能量。②若電解槽中通過2mol電子，理論上可制得H?的體積為________L（標準狀況），同時生成O?的質(zhì)量為________g。（8分）碳足跡管理是企業(yè)應(yīng)對“雙碳”政策的重要手段。某鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)1噸鋼的碳排放數(shù)據(jù)如下表：工序能源消耗碳排放因子（tCO?/t鋼）煉鐵焦炭500kg1.8煉鋼電力200kWh0.5（火電碳排放因子）軋鋼天然氣100m30.2（天然氣碳排放因子）（1）該企業(yè)生產(chǎn)1噸鋼的總碳排放量為________tCO?。（2）若將煉鋼工序的電力替換為光伏電力（碳排放因子0.03tCO?/MWh），可減少碳排放________tCO?/t鋼。三、實驗題（本題共1小題，共15分）某研究小組設(shè)計實驗探究“CO?與氨水的反應(yīng)”，實驗裝置如圖所示（夾持裝置略）。實驗步驟：①連接裝置并檢查氣密性；②向三頸燒瓶中加入200mL2mol/L氨水，打開K?通入CO?，調(diào)節(jié)流速為0.5L/min，反應(yīng)30分鐘；③關(guān)閉K?，打開K?，滴加1mol/LH?SO?溶液，直至不再產(chǎn)生氣泡，記錄數(shù)據(jù)。（1）儀器a的名稱為________，裝置B的作用是________。（2）步驟②中，三頸燒瓶內(nèi)溶液pH隨時間變化的趨勢是________（填“增大”“減小”或“先減小后增大”）。（3）步驟③中，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為________________________。若收集到CO?氣體2.24L（標準狀況），則氨水的利用率為________（保留兩位小數(shù)）。（4）實驗結(jié)束后，為測定溶液中NH??的濃度，可采用甲醛法：4NH??+6HCHO=(CH?)?N?H?+3H?+6H?O，然后用NaOH標準溶液滴定。①若滴定前未用NaOH標準溶液潤洗滴定管，會導致測定結(jié)果________（填“偏高”“偏低”或“無影響”）。②滴定終點時，溶液顏色由________變?yōu)開_______（選用酚酞作指示劑）。四、計算題（本題共1小題，共10分）工業(yè)上用CO?和H?合成甲醇（CH?OH），反應(yīng)原理為：CO?(g)+3H?(g)?CH?OH(g)+H?O(g)ΔH=-49.5kJ/mol。某溫度下，在體積為2L的恒容密閉容器中，充入1molCO?和3molH?，反應(yīng)達到平衡時，CH?OH的體積分數(shù)為20%。（1）計算該溫度下的平衡常數(shù)K。（2）若保持溫度不變，再向容器中充入0.5molCO?和1.5molH?，重新達到平衡時，CO?的轉(zhuǎn)化率________（填“增大”“減小”或“不變”），理由是________________________。（3）若將反應(yīng)溫度升高至原來的2倍，平衡常數(shù)K將________（填“增大”“減小”或“不變”），判斷依據(jù)是________________________。五、工業(yè)流程題（本題共1小題，共15分）某科研團隊設(shè)計了“CO?捕集-電解轉(zhuǎn)化制合成氣（CO+H?）”的一體化流程，如圖所示：流程說明：①吸收塔中，用K?CO?溶液吸收CO?生成KHCO?；②電解槽中，KHCO?溶液在惰性電極作用下分解生成K?CO?、CO?和H?；③合成氣在催化劑作用下可進一步轉(zhuǎn)化為甲醇。（1）吸收塔中，K?CO?溶液吸收CO?的離子方程式為________________________。（2）電解槽中，陽極的電極反應(yīng)式為________________________，陰極產(chǎn)生的氣體為________。（3）若電解槽中通過1mol電子，理論上可生成CO?________mol，H?________L（標準狀況）。（4）該流程的優(yōu)點是________________________（至少答兩點）。（5）合成氣制甲醇的反應(yīng)為CO(g)+2H?(g)?CH?OH(g)ΔH=-90.7kJ/mol，下列措施能提高甲醇產(chǎn)率的是________（填標號）。A.升高溫度B.增大壓強C.加入催化劑D.及時分離CH?OH