2025年高一上學期化學“可持續(xù)發(fā)展”觀念測試一、選擇題（每題3分，共30分）2025年諾貝爾化學獎授予金屬有機框架（MOFs）材料的研發(fā)者，這類材料的核心優(yōu)勢在于（）A.提高化石燃料燃燒效率B.通過多孔結構實現(xiàn)污染物選擇性吸附C.直接分解塑料廢棄物D.降低金屬冶煉的反應溫度下列化工生產(chǎn)工藝不符合綠色化學“原子經(jīng)濟性”原則的是（）A.采用酶催化技術合成阿莫西林抗生素B.用乙烯直接氧化制備環(huán)氧乙烷（原子利用率100%）C.傳統(tǒng)煤干餾制備苯（副產(chǎn)物達20余種）D.生物降解塑料聚乳酸的發(fā)酵合成某工廠排放的廢水中含有Cr3?，處理時加入FeS固體，發(fā)生反應Cr3?(aq)+FeS(s)?Fe3?(aq)+CrS(s)。該過程屬于（）A.沉淀轉化法B.中和法C.氧化還原法D.膜分離法2025年新教材指出“海水提溴”需優(yōu)化工藝以減少Cl?使用，下列替代方案合理的是（）A.改用H?O?作氧化劑B.高溫蒸發(fā)海水直接獲得液溴C.加入過量NaOH沉淀溴離子D.電解海水制備溴單質(zhì)綠色化學十二條原則中，“預防污染優(yōu)于污染治理”對應的實踐是（）A.研發(fā)可降解塑料替代傳統(tǒng)PE材料B.對實驗室廢液進行分類處理C.安裝工業(yè)廢氣凈化裝置D.回收廢舊電池中的重金屬下列能源轉化過程中碳排放量最低的是（）A.煤燃燒發(fā)電B.光伏電池直接發(fā)電C.生物質(zhì)乙醇燃燒D.天然氣燃料電池某研究團隊利用MOFs材料從沙漠空氣中收集水，其原理類似于（）A.蒸餾法淡化海水B.活性炭吸附色素C.無水硫酸銅吸水D.電解水制氫氣關于金屬冶煉與可持續(xù)發(fā)展的說法錯誤的是（）A.鋁熱反應可用于焊接鋼軌，減少礦石開采B.電解法煉鎂時，可采用熔融MgCl?而非MgO以降低能耗C.生物冶金技術（如氧化亞鐵硫桿菌浸出黃銅礦）可減少污染D.廢舊電池中的鋰可通過溶解-沉淀法回收再利用下列關于“原子利用率”的計算正確的是（）A.乙烯水化制乙醇：（46/46）×100%=100%B.甲苯硝化制TNT：（227/227+18）×100%≈92.4%C.工業(yè)制硫酸（SO?→SO?→H?SO?）：（98/80）×100%=122.5%D.合成氨反應：（17/28+3×2）×100%≈59.0%2025年環(huán)保新規(guī)要求制藥企業(yè)減少有機溶劑使用，下列替代方案錯誤的是（）A.用超臨界CO?萃取中藥有效成分B.改用離子液體作反應介質(zhì)C.固相合成法制備多肽藥物D.增加有機溶劑回收裝置二、填空題（每空2分，共20分）煤的綜合利用需改進傳統(tǒng)干餾工藝，可通過_______技術將煤轉化為合成氣（CO+H?），再用于制備甲醇，該過程的原子經(jīng)濟性比直接燃燒_______（填“高”或“低”）。處理含Hg2?廢水時，先加入過量Na?S生成HgS沉淀，再加入FeSO?的作用是_______，涉及的沉淀轉化反應為_______。綠色化學要求化學反應在“溫和條件”下進行，例如生物催化合成他汀類藥物時，反應溫度控制在_______℃（填“0-10”“25-35”或“80-100”），以避免_______。某MOFs材料的化學式為[Zn?O(BDC)?]（BDC為對苯二甲酸根），其晶體中Zn2?的配位數(shù)為_______，該材料可用于捕獲CO?，原因是_______。海水提鎂的傳統(tǒng)工藝中，Ca(OH)?來源于貝殼煅燒，寫出煅燒反應方程式_______；2025年新工藝改用_______（填物質(zhì)名稱）作為沉淀劑，可減少能耗。三、簡答題（共30分）（10分）結合2025年新教材案例，分析“綠色化學與生物技術融合”在藥物合成中的兩個具體應用，并說明其環(huán)境效益。（12分）某化工廠擬采用“膜分離+電解”組合工藝處理含CrO?2?的廢水，流程如下：（1）寫出陽極區(qū)發(fā)生的電極反應式；（2）解釋NF膜（納濾膜）只允許Na?通過的原理；（3）若處理1L含0.01molCrO?2?的廢水，理論上需轉移電子的物質(zhì)的量。（8分）比較傳統(tǒng)塑料（聚乙烯）與生物降解塑料（聚乳酸）在分子結構和環(huán)境行為上的差異，說明聚乳酸推廣面臨的主要挑戰(zhàn)。四、探究題（20分）2025年我國某沿海城市計劃建立“海水—能源—環(huán)境”循環(huán)系統(tǒng)，部分設計如下：[系統(tǒng)示意圖]海水→（步驟①）→淡水+濃鹽水→（步驟②）→NaCl溶液→（步驟③）→Cl?+H?→（步驟④）→合成氨（1）步驟①可采用_______（填“反滲透法”或“離子交換法”），該方法相比蒸餾法的優(yōu)勢是_______；（2）步驟②中，為減少能耗，可利用_______（填新能源）進行電解；（3）步驟④合成氨的反應為N?+3H??2NH?ΔH=-92.4kJ/mol，工業(yè)上采用20MPa、500℃條件的原因是_______；（4）請指出該系統(tǒng)中可能存在的環(huán)境風險，并提出改進建議。參考答案及評分標準一、選擇題1-5:BCAAA6-10:BBAAD二、填空題氣化；高形成FeS沉淀覆蓋HgS表面防止二次污染；Fe2?(aq)+S2?(aq)=FeS↓25-35；副反應發(fā)生4；BDC配體含羧基，可與CO?形成氫鍵CaCO?高溫CaO+CO?↑；Mg(OH)?三、簡答題①酶催化合成阿莫西林：利用青霉素?；冈?0℃下催化反應，原子利用率提高40%，減少有機溶劑使用（3分）；②生物轉化法制備他汀類藥物中間體：通過基因工程菌將廉價底物轉化為目標產(chǎn)物，反應步驟從6步縮短至2步，能耗降低55%（3分）。環(huán)境效益：減少有毒催化劑（如重金屬）使用，降低廢水中COD值（4分）。（1）2H?O-4e?=O?↑+4H?（3分）（2）NF膜孔徑約1nm，且?guī)ж撾姾桑膳懦釩rO?2?，允許Na?通過（4分）（3）CrO?2?→Cr3?得3e?，0.01mol×3=0.03mol（5分）分子結構：聚乙烯為線性碳鏈結構，聚乳酸含酯基（3分）；環(huán)境行為：聚乙烯在自然環(huán)境中難降解，聚乳酸可被微生物分解為CO?和H?O（3分）。挑戰(zhàn)：生產(chǎn)成本高（比PE高50%），耐熱性差（60℃以上易變形）（2分）。四、探究題（1）反滲透法；能耗降低70%（4分）（2）潮汐能（或風能）（3分）（3）高壓促進平衡正向移動，高溫提高反應速率（4分）（4）風險：濃鹽水直接排放導致海水鹽度升高（3分）；建議：濃鹽水用于制鹽或提取Mg2?（3分）；Cl?泄漏風險（3分）；建議：采用管道密閉輸送并安裝氣體檢測裝置（3分）。命題說明核心素養(yǎng)導向：試題覆蓋《2025年高中化學教學大綱》要求的“變化觀念與平衡思想”“科學態(tài)度與社會責任”等素養(yǎng)，如第19題要求學生評估工業(yè)流程的環(huán)境風險。前沿性融合：引入2025年諾貝爾化學獎成果（MOFs材料）、生物催化制藥等真實案