2025年下學期高二化學經濟生活背景試題（二）一、選擇題（每題3分，共45分）新能源汽車電池材料的經濟性選擇磷酸鐵鋰電池因成本低、安全性高成為新能源汽車主流電池之一，其正極材料化學式可表示為LiFePO?。下列關于該材料的說法錯誤的是（）A.鐵元素的化合價為+2價B.電池充電時Li?向正極移動C.相比三元鋰電池（含鈷、鎳），磷酸鐵鋰電池原材料采購成本降低約40%D.廢舊電池回收中，磷酸鐵鋰的再生利用率可達95%，顯著降低資源浪費工業(yè)合成氨的經濟效率分析合成氨反應為N?(g)+3H?(g)?2NH?(g)ΔH=-92.4kJ/mol，下列措施既能提高轉化率又能降低能耗的是（）A.升高溫度加快反應速率B.增大壓強使平衡正向移動C.使用鐵觸媒降低反應活化能D.分離NH?后循環(huán)利用未反應的N?和H?食品添加劑的成本與安全平衡某食品廠擬用防腐劑替代苯甲酸鈉（C?H?O?Na），下列替代品中成本最低且符合國家標準的是（）A.山梨酸鉀（C?H?KO?）：價格是苯甲酸鈉的1.8倍，抑菌效果更佳B.丙酸鈣（C?H??O?Ca）：價格為苯甲酸鈉的0.7倍，適用pH范圍更廣C.脫氫乙酸鈉（C?H?NaO?）：價格為苯甲酸鈉的2.3倍，耐高溫性好D.維生素E（C??H??O?）：天然抗氧化劑，價格為苯甲酸鈉的12倍海水提溴的工藝經濟性工業(yè)提溴過程中，用SO?水溶液吸收溴蒸氣的反應為SO?+Br?+2H?O=H?SO?+2HBr。下列說法正確的是（）A.該反應中SO?作氧化劑B.吸收1molBr?理論上消耗1molSO?C.改用Cl?替代SO?可降低試劑成本D.海水提溴的總利潤=溴產品銷售額-（設備折舊+能耗+原料成本）材料工業(yè)中的資源循環(huán)下列工業(yè)生產中，通過“廢料回收-再生利用”實現降本增效的是（）①用廢鋁制備明礬[KAl(SO?)?·12H?O]②用高爐煤氣（含CO）冶煉生鐵③用廢塑料裂解生產柴油④用硫酸廠尾氣吸收SO?制備石膏（CaSO?·2H?O）A.①②③B.①③④C.②③④D.①②③④化肥生產的綠色化學理念傳統(tǒng)合成尿素的反應為2NH?+CO?=CO(NH?)?+H?O，若改用CO?捕集技術（成本增加20%），可減少碳排放。假設某廠年產尿素10萬噸，每噸利潤為800元，則采用新技術后年利潤變化為（）A.增加1600萬元B.減少1600萬元C.增加2000萬元D.減少2000萬元電池回收的經濟價值評估某廢舊鋰電池含LiCoO?約20%，回收工藝中鈷的回收率為90%，鋰的回收率為85%。若鈷價為50萬元/噸，鋰價為12萬元/噸，則處理1噸該電池的理論收益為（）A.1.02萬元B.1.89萬元C.2.36萬元D.3.15萬元洗滌劑配方的成本優(yōu)化某廠生產洗衣粉時，擬用三聚磷酸鈉（Na?P?O??）的替代品，下列選項中既環(huán)保又降低成本的是（）A.碳酸鈉：價格為三聚磷酸鈉的0.3倍，但需增加用量3倍B.檸檬酸鈉：價格為三聚磷酸鈉的2倍，用量減少50%C.硅酸鈉：價格為三聚磷酸鈉的0.5倍，用量增加20%D.焦磷酸鈉：價格為三聚磷酸鈉的1.2倍，用量減少30%金屬冶煉的工藝選擇工業(yè)冶煉鎂的方法有：①電解熔融MgCl?（耗電量4.5萬度/噸）；②熱還原法（用硅鐵還原MgO，成本為電解法的60%，但純度僅95%）。若市場要求鎂純度≥99.9%，則選擇電解法的根本原因是（）A.純度高更符合下游產業(yè)需求B.耗電量可通過太陽能發(fā)電降低C.熱還原法產生更多固體廢棄物D.電解法的規(guī)?；a降低單位成本環(huán)境保護中的經濟投入某化工廠處理含鉻廢水（Cr?O?2?），擬選用以下兩種方法：方法①：加入FeSO?還原后沉淀，藥劑成本80元/噸水，去除率92%方法②：離子交換樹脂吸附，初期設備投入50萬元，藥劑成本20元/噸水，去除率99%若該廠日處理廢水1000噸，選擇方法②的盈虧平衡點（即總成本與方法①相等）為（）A.1667天B.2000天C.2500天D.3333天高分子材料的循環(huán)經濟聚乳酸（PLA）是可降解塑料，其原料乳酸（C?H?O?）可通過玉米發(fā)酵獲得。下列說法正確的是（）A.PLA的降解產物為CO?和H?O，不會造成白色污染B.玉米價格波動對PLA生產成本影響大于石油對聚乙烯的影響C.PLA的耐熱性低于聚乙烯，限制了其在包裝領域的應用D.目前PLA價格是聚乙烯的3倍，主要原因是發(fā)酵效率低氯堿工業(yè)的綜合利用電解飽和食鹽水的產物為Cl?、H?和NaOH，下列產業(yè)鏈能提高附加值的是（）①Cl?→PVC（聚氯乙烯）②H?→合成氨③NaOH→造紙④副產品HCl→鹽酸⑤陽極泥→貴金屬回收A.①②③B.①②④⑤C.②③④D.①②③④⑤醫(yī)藥合成的原子經濟性阿司匹林（C?H?O?）的合成反應為：C?H?O?（水楊酸）+C?H?O?（乙酸酐）→C?H?O?+CH?COOH若1mol水楊酸與足量乙酸酐反應，實際得到0.85mol阿司匹林，則該反應的原子利用率和產率分別為（）A.原子利用率100%，產率85%B.原子利用率80%，產率85%C.原子利用率100%，產率100%D.原子利用率80%，產率100%能源轉化的經濟效率某光伏電站利用太陽能電解水制氫，已知：①太陽能轉化為電能的效率為18%；②電能轉化為氫能的效率為70%；③1molH?完全燃燒放熱285.8kJ。若1m2太陽能板每秒接收1000J能量，則1m2板一天可產生H?的物質的量約為（）A.12molB.24molC.48molD.96mol涂料工業(yè)的溶劑替代某涂料廠用乙酸乙酯（C?H?O?）替代苯（C?H?）作溶劑，苯的價格為8元/kg，乙酸乙酯為12元/kg。若1kg苯可溶解0.8kg樹脂，1kg乙酸乙酯可溶解0.6kg樹脂，則溶解100kg樹脂的成本變化為（）A.增加50元B.減少50元C.增加100元D.減少100元二、非選擇題（共55分）（一）工業(yè)流程與成本分析（15分）背景：某化工廠以黃鐵礦（FeS?）為原料生產硫酸，其工藝流程圖如下：黃鐵礦→粉碎→沸騰爐（850℃）→旋風分離器→接觸室（V?O?催化）→吸收塔→發(fā)煙硫酸反應與能耗（6分）（1）沸騰爐中主要反應的化學方程式為________________________，若1噸含FeS?80%的黃鐵礦完全反應，理論上可生成SO?______噸（保留2位小數）。（2）接觸室中SO?的轉化率與溫度的關系如下表：|溫度/℃|400|450|500|550||--------|-----|-----|-----|-----||轉化率|99.2%|97.5%|93.5%|85.6%|實際生產中選擇450℃的原因是________________________。成本核算（9分）已知：①黃鐵礦價格為200元/噸；②每噸硫酸消耗黃鐵礦0.45噸；③其他成本（設備折舊、能耗、人工等）為800元/噸；④硫酸售價為1200元/噸。（1）計算生產1噸硫酸的原料成本為______元，總成本為______元，每噸利潤為______元。（2）若黃鐵礦價格上漲20%，其他條件不變，則為維持原利潤，硫酸售價應調整為______元/噸。（二）化學反應原理與經濟決策（16分）背景：工業(yè)合成甲醇的反應為CO(g)+2H?(g)?CH?OH(g)ΔH=-90.8kJ/mol，在容積為2L的密閉容器中充入2molCO和4molH?，在300℃下反應達平衡，測得CO的轉化率為60%。平衡分析（6分）（1）該反應的平衡常數K=（保留2位小數）。（2）若壓縮容器體積至1L，重新達平衡后，H?的濃度（填“增大”“減小”或“不變”），理由是________________________。經濟評估（10分）（1）已知：CO的價格為1.2元/m3，H?的價格為0.8元/m3，CH?OH的售價為2800元/噸。若1m3CO與足量H?反應理論上生成0.6m3CH?OH（標準狀況下，CH?OH為液體，密度0.79g/cm3），則生產1噸CH?OH的原料成本為______元（保留整數）。（2）某企業(yè)擬采用“高壓+低溫”工藝提高轉化率，但高壓設備成本增加30%，能耗降低15%。若原工藝年利潤為5000萬元，則新工藝的年利潤為______萬元（假設產量不變，其他成本不變）。（三）實驗探究與實際應用（14分）背景：某研究小組探究“不同催化劑對合成氨反應的影響”，實驗數據如下表：催化劑類型活性溫度/℃催化效率（molNH?·g?1·h?1）催化劑成本（元/kg）使用壽命/h鐵觸媒A4502.85005000釕基催化劑B3505.280008000新型催化劑C4004.520006000數據分析（8分）（1）在相同時間內，單位質量催化劑生成NH?最多的是______（填“A”“B”或“C”）。（2）若某工廠年需NH?10萬噸，選擇催化劑B比A每年可節(jié)約能耗成本200萬元，但催化劑采購成本增加______萬元（假設催化劑全部消耗，NH?產量僅由催化效率決定）。方案設計（6分）請設計一個實驗，比較催化劑A和C在相同條件下的催化效率，寫出主要實驗步驟：①________________________；②________________________；③________________________。（四）綜合論述題（10分）背景：近年來，“雙碳”目標推動新能源產業(yè)快速發(fā)展，但鋰、鈷等關鍵資源價格波動對產業(yè)鏈穩(wěn)定性造成沖擊。問題：結合化學原理與經濟學知識，論述如何通過“技術創(chuàng)新+循環(huán)經濟”降低新能源產業(yè)的資源依賴風險。要求：（1）從電池材料回收、替代材料研發(fā)、工藝優(yōu)化三個角度展開；（2）每個角度需結合具體化學反應或原理說明；（3）體現成本效益分析。參考答案及評分標準（部分）一、選擇題1.C2.D3.B4.D5.B6.D7.B8.C9.A10.A11.B12.D13.B14.C15.A二、非選擇題（一）1.（1）4FeS?+11O?=2Fe?O?+8SO?（條件：高溫）；0.82（2）450℃時轉化率較高且催化劑活性最佳，能耗與產率平衡（二）1.（1）K=1.88（2）增大；體積縮小壓強增大，平衡正向移動，但體積減小對濃度的影響大于平