2025年高一上學(xué)期化學(xué)“學(xué)科交叉”創(chuàng)新能力測(cè)試一、化學(xué)與生物學(xué)交叉模塊（一）生命活動(dòng)中的化學(xué)反應(yīng)分析案例分析題：某研究小組探究植物光合作用與呼吸作用的關(guān)系，在密閉容器中培養(yǎng)菠菜葉片，測(cè)量不同光照強(qiáng)度下CO?濃度變化，得到如下數(shù)據(jù)：光照強(qiáng)度（klx）05101520CO?變化速率（μmol/m2·s）+2.0-0.5-1.8-2.3-2.3問題：解釋光照強(qiáng)度為0時(shí)CO?濃度升高的化學(xué)原理，寫出相關(guān)代謝過程的總反應(yīng)式。計(jì)算光照強(qiáng)度10klx時(shí)，葉片實(shí)際光合作用消耗CO?的速率（需寫出計(jì)算過程）。從化學(xué)鍵角度分析，ATP水解為生命活動(dòng)供能的化學(xué)本質(zhì)是什么？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“溫度對(duì)唾液淀粉酶催化淀粉水解的影響”，要求：寫出實(shí)驗(yàn)原理（結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理）設(shè)計(jì)溫度梯度（0℃、37℃、60℃）的對(duì)比方案預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析原因（提示：碘液顯色反應(yīng)）（二）生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能填空題：血紅蛋白的輔基血紅素含有的金屬離子是______，其配位鍵形成的化學(xué)方程式為______。纖維素與淀粉的化學(xué)通式均為（C?H??O?）?，但生物功能差異顯著，原因是______。某多肽鏈由10個(gè)氨基酸脫水縮合而成，形成______個(gè)肽鍵，脫下的水分子中氫原子來自氨基酸的______（填官能團(tuán)名稱）。計(jì)算題：已知某DNA片段含腺嘌呤200個(gè)，占?jí)A基總數(shù)的20%，計(jì)算該DNA片段中：鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量該片段轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中，尿嘧啶的最大可能數(shù)量若該DNA復(fù)制3次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)量二、化學(xué)與物理學(xué)交叉模塊（一）化學(xué)反應(yīng)中的能量變化綜合分析題：某實(shí)驗(yàn)小組用簡(jiǎn)易量熱計(jì)測(cè)定鹽酸與氫氧化鈉的中和熱，數(shù)據(jù)如下：項(xiàng)目數(shù)據(jù)鹽酸體積50mLNaOH溶液濃度1.0mol/L起始溫度25.0℃終止溫度31.8℃溶液密度1g/mL比熱容4.18J/g·℃問題：根據(jù)熱力學(xué)第一定律，計(jì)算中和反應(yīng)釋放的熱量（Q=cmΔT）及中和熱ΔH（需寫出計(jì)算過程，保留兩位小數(shù)）。若改用濃硫酸代替鹽酸，測(cè)得的中和熱數(shù)值將______（填“偏大”“偏小”或“不變”），解釋原因。從微觀角度分析，為什么中和反應(yīng)過程中會(huì)釋放能量？（二）電化學(xué)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究題：利用銅鋅原電池（電解質(zhì)為稀硫酸）進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)操作電流表示數(shù)變化銅片表面現(xiàn)象加入少量CuSO?溶液增大氣泡增多升高溶液溫度增大氣泡速率加快換成等濃度的CH?COOH溶液減小氣泡減少問題：寫出原電池的正極反應(yīng)式，解釋加入CuSO?溶液后電流增大的原因。用阿倫尼烏斯公式k=Ae^(-Ea/RT)解釋溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。計(jì)算常溫下（25℃），當(dāng)銅鋅電極電勢(shì)差為0.9V時(shí)，該原電池的吉布斯自由能變?chǔ)（F=96500C/mol）。（三）物質(zhì)的聚集狀態(tài)與性質(zhì)選擇題：（單選）下列現(xiàn)象能用表面張力解釋的是：A.電解水時(shí)氣泡在電極表面生成B.水銀溫度計(jì)遇冷時(shí)液柱下降C.荷葉上的水珠呈球形D.飽和NaCl溶液中析出晶體簡(jiǎn)答題：用分子動(dòng)理論解釋：為什么氣體壓縮到一定程度會(huì)出現(xiàn)液化現(xiàn)象？為什么冰的密度比水小？（提示：氫鍵的方向性）三、化學(xué)與地理學(xué)交叉模塊（一）環(huán)境化學(xué)與污染治理案例分析題：某化工廠排放含Cr?O?2?的廢水，處理流程如下：調(diào)節(jié)pH至2，加入FeSO?溶液，Cr?O?2?被還原為Cr3?加入石灰乳，調(diào)節(jié)pH至8-9，生成Cr(OH)?沉淀問題：寫出步驟①的離子方程式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。計(jì)算處理1L含Cr?O?2?濃度為0.01mol/L的廢水，至少需要FeSO?·7H?O的質(zhì)量。從沉淀溶解平衡角度分析，為什么調(diào)節(jié)pH至8-9能使Cr3?完全沉淀？（已知Ksp[Cr(OH)?]=6.3×10?31）（二）礦物資源的綜合利用流程圖題：鋁土礦（主要成分為Al?O?，含F(xiàn)e?O?雜質(zhì)）制備鋁的工藝流程如下：鋁土礦→堿溶→過濾→酸化→過濾→灼燒→電解→Al問題：寫出“堿溶”步驟的化學(xué)方程式，解釋為什么Fe?O?不溶于NaOH溶液?！八峄边^程中，若用過量CO?代替鹽酸，產(chǎn)物會(huì)有什么不同？寫出離子方程式。計(jì)算用含Al?O?80%的鋁土礦100t，理論上可制備鋁的質(zhì)量（Al的回收率按90%計(jì)算）。四、化學(xué)與數(shù)學(xué)交叉模塊（一）化學(xué)反應(yīng)速率與數(shù)據(jù)處理圖表分析題：某反應(yīng)2A(g)+B(g)?3C(g)的濃度隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)如下：時(shí)間（min）02468c(A)/mol·L?11.00.70.50.40.4c(B)/mol·L?10.50.350.250.20.2問題：計(jì)算0-4min內(nèi)用C表示的平均反應(yīng)速率。畫出該反應(yīng)的v-t圖像（需標(biāo)注關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)）。計(jì)算該反應(yīng)在6min時(shí)的平衡常數(shù)K。（二）化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)模型綜合計(jì)算題：在2L密閉容器中，充入2molSO?和1molO?，發(fā)生反應(yīng)2SO?(g)+O?(g)?2SO?(g)ΔH=-196kJ/mol，在500℃下達(dá)到平衡，SO?的轉(zhuǎn)化率為80%。計(jì)算：平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度該溫度下的平衡常數(shù)Kc若保持溫度不變，將容器體積壓縮至1L，重新達(dá)到平衡時(shí)O?的濃度（需寫出計(jì)算過程）五、化學(xué)與信息技術(shù)交叉模塊（一）分子結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)模擬操作題：使用化學(xué)繪圖軟件完成以下任務(wù)：繪制乙酸乙酯的核磁共振氫譜模擬圖（需標(biāo)注化學(xué)位移值）構(gòu)建金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)模型，計(jì)算其空間利用率（已知C-C鍵長(zhǎng)為0.154nm）模擬NH?分子的紅外光譜，指出特征吸收峰對(duì)應(yīng)的官能團(tuán)振動(dòng)類型（二）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)字化處理編程題：用Python語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)：輸入某溶液的pH值，計(jì)算H?濃度（需考慮溫度對(duì)Kw的影響，25℃時(shí)Kw=1×10?1?）繪制酸堿中和滴定曲線（以0.1mol/LNaOH滴定20mL0.1mol/LHCl為例）計(jì)算滴定終點(diǎn)誤差（假設(shè)指示劑變色點(diǎn)pH=9.0）六、綜合實(shí)踐模塊（一）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)任務(wù)“碳中和”主題探究：某研究小組設(shè)計(jì)如下方案減少校園碳排放：利用食堂廚余垃圾進(jìn)行沼氣發(fā)酵（主要成分CH?）在教學(xué)樓頂安裝太陽能電池板種植固碳植物（如紅豆杉）要求：寫出沼氣燃燒的熱化學(xué)方程式（已知CH?燃燒熱為-890kJ/mol）計(jì)算1m2太陽能電池板（效率15%）每天（光照6h，強(qiáng)度1000W/m2）產(chǎn)生的電能，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤的質(zhì)量（標(biāo)準(zhǔn)煤熱值30MJ/kg）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較不同植物的光合作用速率（提供儀器：CO?傳感器、光照培養(yǎng)箱等）（二）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)“利用原電池原理測(cè)定水果中維生素C含量”的實(shí)驗(yàn)方案，要求包含：實(shí)驗(yàn)原理（結(jié)合氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)理論）儀器藥品清單（至少寫出5種）數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計(jì)誤差分析（至少列出3種可能的誤差來源）（注：全卷共六大模塊，滿分150分，考試時(shí)間120分鐘）本測(cè)試卷嚴(yán)格遵循《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2025年版）》要求，通過12個(gè)知識(shí)模塊、38道梯度化試題，全面考查學(xué)生的跨學(xué)科整合能力。試題設(shè)計(jì)體現(xiàn)三大特色：真實(shí)情境：所有案例均來自