2025年下學(xué)期高二化學(xué)人工智能與化學(xué)試題一、選擇題（共15題，每題3分）在AI驅(qū)動(dòng)的分子結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)模型中，通過分析分子的哪些特征可以快速判斷其極性？A.相對(duì)分子質(zhì)量B.鍵長(zhǎng)與鍵角數(shù)據(jù)C.分子對(duì)稱性與偶極矩分布D.溶解度參數(shù)某虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模擬金屬鈉與水的反應(yīng)時(shí)，AI系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)到學(xué)生錯(cuò)誤操作并發(fā)出預(yù)警。下列哪項(xiàng)操作最可能觸發(fā)安全警報(bào)？A.使用鑷子取用金屬鈉B.向盛有水的燒杯中投入綠豆大小的鈉塊C.用手直接觸碰未反應(yīng)完的鈉碎屑D.反應(yīng)后向溶液中滴加酚酞試液自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)通過分析學(xué)生答題數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，某班級(jí)在"化學(xué)平衡移動(dòng)"章節(jié)的錯(cuò)誤率高達(dá)68%。系統(tǒng)最可能推薦教師采取的教學(xué)策略是：A.增加理論講解時(shí)長(zhǎng)B.推送動(dòng)態(tài)平衡模擬實(shí)驗(yàn)視頻C.布置更多計(jì)算題強(qiáng)化訓(xùn)練D.開展小組合作繪制思維導(dǎo)圖AI工具在配平復(fù)雜氧化還原反應(yīng)時(shí)，通常采用的核心算法是：A.最小公倍數(shù)法B.化合價(jià)升降法C.電子得失守恒迭代法D.觀察法在虛擬實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生使用AI分子建模工具構(gòu)建乙酸乙酯分子結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)提示"酯基官能團(tuán)連接錯(cuò)誤"。下列結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中正確的是：A.CH?COOCH?CH?B.CH?OOCCH?CH?C.CH?CH?COOCH?D.CH?CH?OOCCH?智能題庫(kù)根據(jù)"電解質(zhì)溶液"知識(shí)點(diǎn)生成梯度練習(xí)題，下列題目難度排序正確的是：①比較0.1mol/LHCl與CH?COOH的pH值②計(jì)算25℃時(shí)0.01mol/LNaOH溶液的pH③分析CH?COONa溶液中離子濃度大小關(guān)系④判斷Al(OH)?在不同pH溶液中的溶解情況A.②<①<③<④B.①<②<④<③C.②<③<①<④D.③<②<①<④AI驅(qū)動(dòng)的3D動(dòng)畫演示"原電池工作原理"時(shí)，下列微觀過程可視化效果最差的是：A.電子從負(fù)極流向正極B.離子在電解質(zhì)溶液中的遷移C.電極材料表面的氧化還原反應(yīng)D.鹽橋中K?與Cl?的定向移動(dòng)某學(xué)生使用AI答疑機(jī)器人詢問："為什么升高溫度會(huì)使化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)？"下列回答最符合學(xué)科邏輯的是：A.溫度升高加快反應(yīng)速率，吸熱反應(yīng)速率增加更顯著B.符合勒夏特列原理，系統(tǒng)通過吸收熱量抵消溫度升高的影響C.高溫下反應(yīng)物分子能量更高，更容易突破吸熱反應(yīng)的活化能壘D.吸熱反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，導(dǎo)致平衡正向移動(dòng)在AI輔助實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改中，系統(tǒng)對(duì)某學(xué)生"酸堿中和滴定"實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的批注為"相對(duì)平均偏差2.3%，超出誤差允許范圍"。該學(xué)生最可能存在的操作問題是：A.滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗B.錐形瓶用待測(cè)液潤(rùn)洗C.滴定終點(diǎn)判斷延遲D.平行實(shí)驗(yàn)時(shí)滴定管起始讀數(shù)未歸零虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，AI系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生輸入的實(shí)驗(yàn)方案自動(dòng)生成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告。下列方案中風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)最高的是：A.用乙醇萃取碘水中的碘單質(zhì)B.加熱氯化銨與氫氧化鈣的混合物制取氨氣C.直接將銅片投入濃硝酸中觀察反應(yīng)D.用pH試紙測(cè)定氯水的pH值某AI教學(xué)平臺(tái)分析學(xué)生錯(cuò)題數(shù)據(jù)后，生成"化學(xué)反應(yīng)速率影響因素"知識(shí)點(diǎn)的薄弱點(diǎn)熱力圖，顯示"催化劑對(duì)反應(yīng)歷程的影響"錯(cuò)誤率最高。教師應(yīng)重點(diǎn)補(bǔ)充的內(nèi)容是：A.催化劑降低活化能的微觀機(jī)理B.不同催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響差異C.催化劑選擇性與反應(yīng)路徑的關(guān)系D.催化劑中毒現(xiàn)象及預(yù)防措施在AI生成的"晶體結(jié)構(gòu)"互動(dòng)課件中，學(xué)生通過拖拽原子模型構(gòu)建NaCl晶胞，系統(tǒng)判定錯(cuò)誤的依據(jù)最可能是：A.Na?與Cl?的配位數(shù)不符合6:6B.晶胞邊長(zhǎng)未設(shè)置為564pm（氯化鈉晶胞參數(shù)）C.原子球體的半徑比例不合理D.晶胞頂點(diǎn)原子未按1/8計(jì)入晶胞智能語(yǔ)音助手在課堂提問環(huán)節(jié)識(shí)別學(xué)生回答："二氧化硫和水反應(yīng)生成硫酸"，系統(tǒng)立即提示"表述不準(zhǔn)確"。正確的表述應(yīng)該是：A.二氧化硫與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞硫酸B.二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，同時(shí)發(fā)生可逆電離C.二氧化硫與水結(jié)合形成水合物，不穩(wěn)定易分解D.二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，在空氣中可進(jìn)一步氧化AI驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)分析工具對(duì)某次月考化學(xué)成績(jī)進(jìn)行聚類分析，發(fā)現(xiàn)"有機(jī)合成推斷題"得分與"官能團(tuán)性質(zhì)"知識(shí)點(diǎn)掌握度呈強(qiáng)相關(guān)性（r=0.87）。這提示教師應(yīng)：A.增加有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的記憶任務(wù)B.強(qiáng)化官能團(tuán)相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的教學(xué)C.提高復(fù)雜有機(jī)分子的命名訓(xùn)練D.補(bǔ)充有機(jī)反應(yīng)機(jī)理的理論深度某學(xué)生使用AI學(xué)習(xí)助手規(guī)劃"化學(xué)反應(yīng)原理"復(fù)習(xí)方案，系統(tǒng)推薦的最優(yōu)學(xué)習(xí)路徑是：A.概念梳理→例題解析→習(xí)題訓(xùn)練→錯(cuò)題復(fù)盤B.習(xí)題訓(xùn)練→錯(cuò)題復(fù)盤→概念梳理→例題解析C.例題解析→概念梳理→錯(cuò)題復(fù)盤→習(xí)題訓(xùn)練D.概念梳理→錯(cuò)題復(fù)盤→習(xí)題訓(xùn)練→例題解析二、非選擇題（共5題）（12分）AI輔助實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：某學(xué)生欲探究"影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素"，在虛擬實(shí)驗(yàn)室中選擇了如下反應(yīng)：Fe3?+3SCN??Fe(SCN)?（紅色）。請(qǐng)回答：（1）該學(xué)生通過AI工具生成的實(shí)驗(yàn)方案包含三個(gè)操作步驟，請(qǐng)補(bǔ)充完整：步驟1：向0.01mol/LFeCl?溶液中滴加2滴KSCN溶液，觀察溶液顏色變化；步驟2：；（改變濃度）步驟3：。（改變溫度）（2）AI系統(tǒng)提示該實(shí)驗(yàn)需注意"離子干擾"問題，請(qǐng)說明加入NaCl固體是否會(huì)對(duì)平衡產(chǎn)生影響，并解釋原因：________________________（3）虛擬實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生誤將FeCl?溶液滴入過量的KSCN溶液中，AI實(shí)時(shí)生成濃度-時(shí)間曲線顯示Fe(SCN)?濃度未達(dá)預(yù)期值，分析可能原因：________________________（14分）AI分子模擬：使用MolView軟件觀察甲醛（HCHO）分子結(jié)構(gòu)時(shí)出現(xiàn)如下問題：（1）學(xué)生截圖顯示分子模型中C原子與O原子間的化學(xué)鍵為單鍵，請(qǐng)判斷該模型是否正確并說明理由：________________________（2）AI工具自動(dòng)生成甲醛的核磁共振氫譜模擬圖，顯示有1組峰，解釋其原因：________________________（3）在虛擬化學(xué)反應(yīng)器中，甲醛與銀氨溶液反應(yīng)，AI動(dòng)畫演示的反應(yīng)類型是________，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________（16分）AI數(shù)據(jù)分析：某研究小組用智能傳感器測(cè)定不同溫度下可逆反應(yīng)2NO?(g)?N?O?(g)的平衡常數(shù)，數(shù)據(jù)如下表：|溫度/℃|25|35|45|55|65||--------|----|----|----|----|----||K值|5.8|3.0|1.3|0.5|0.2|（1）根據(jù)AI繪制的lnK-1/T關(guān)系圖，該反應(yīng)的ΔH______0（填">"或"<"），判斷依據(jù)是________________________（2）25℃時(shí)，若反應(yīng)容器中c(NO?)=0.02mol/L，c(N?O?)=0.01mol/L，AI系統(tǒng)判斷反應(yīng)________（填"正向進(jìn)行"、"逆向進(jìn)行"或"達(dá)到平衡"），計(jì)算過程為________________________（3）AI預(yù)警系統(tǒng)提示："65℃實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可信度較低"，可能原因是________________________（18分）AI虛擬合成：某學(xué)生在有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室中完成"乙酸乙酯的制備"實(shí)驗(yàn)，AI記錄的操作日志如下：【操作步驟】①在圓底燒瓶中加入3mL乙醇和2mL乙酸②滴入1mL濃硫酸，搖勻后加入沸石③連接回流冷凝管，用水浴加熱至80℃④反應(yīng)結(jié)束后，將混合物直接倒入盛有飽和碳酸鈉溶液的燒杯中（1）AI系統(tǒng)標(biāo)記步驟④為"潛在錯(cuò)誤操作"，正確的處理方法是________________________（2）實(shí)驗(yàn)過程中，AI溫度傳感器顯示加熱溫度突然升至110℃，此時(shí)應(yīng)采取的緊急措施是________________________（3）虛擬分離提純環(huán)節(jié)，學(xué)生選擇"直接蒸餾"分離產(chǎn)物，AI推薦的優(yōu)化方案是________________________，理由是________________________（4）AI生成的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)建議中提到"使用分水器提高產(chǎn)率"，其工作原理是________________________（20分）AI項(xiàng)目式學(xué)習(xí)：某班級(jí)利用AI工具開展"碳中和"主題探究，研究火力發(fā)電廠尾氣處理工藝。（1）學(xué)生通過AI文獻(xiàn)助手獲取到石灰石-石膏法脫硫的主要反應(yīng)：①SO?+CaCO??CaSO?+CO?②2CaSO?+O?+4H?O=2CaSO?·2H?O（石膏）AI分析發(fā)現(xiàn)反應(yīng)①在高溫下轉(zhuǎn)化率降低，從平衡移動(dòng)角度解釋原因：________________________（2）虛擬實(shí)驗(yàn)顯示，向模擬煙氣（含CO?、SO?、NO）中噴入氨水，AI傳感器檢測(cè)到NH??、SO?2?、NO??等離子。寫出NO與氨水反應(yīng)生成NO??的離子方程式：________________________（3）AI能源模擬器對(duì)比不同碳捕集技術(shù)的能耗數(shù)據(jù)如下：|技術(shù)類型|溶劑再生能耗/(kJ·mol?1CO?)|CO?捕集率/%||----------|----------------------------|-------------||胺吸收法|3.2-4.5|85-95||膜分離法|1.8-2.5|40-60||吸附法|2.0-3.0|60-80|綜合考慮能耗與捕集率，AI推薦優(yōu)先選擇________技術(shù)，理由是________________________（4）項(xiàng)目匯報(bào)時(shí)，AI演示系統(tǒng)展示"人工光合作用"技術(shù)，將CO?轉(zhuǎn)化為甲醇(CH?OH)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________，若生成1molCH?OH理論上需要消耗CO?的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為________L。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究題（共20分）（20分）某研究性學(xué)習(xí)小組利用AI實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)平臺(tái)探究"影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素"，選擇酸性KMnO?溶液與H?C?O?溶液的反應(yīng)作為研究對(duì)象（2KMnO?+5H?C?O?+3H?SO?=K?SO?+2MnSO?+10CO?↑+8H?O），實(shí)驗(yàn)中通過AI色度傳感器監(jiān)測(cè)溶液紫紅色褪去的時(shí)間。（1）AI系統(tǒng)自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)變量選擇界面，除濃度、溫度外，還建議探究________因素對(duì)反應(yīng)速率的影響，理由是________________________（2）學(xué)生設(shè)計(jì)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表（AI自動(dòng)記錄并整理）：|實(shí)驗(yàn)編號(hào)|溫度/℃|H?C?O?濃度/mol·L?1|KMnO?濃度/mol·L?1|H?SO?濃度/mol·L?1|褪色時(shí)間/s||----------|--------|---------------------|---------------------|---------------------|------------||①|(zhì)25|0.2|0.01|0.5|120||②|35|0.2|0.01|0.5|60||③|25|0.4|0.01|0.5|60||④|25|0.2|0.02|0.5|240|AI分析數(shù)據(jù)后得出結(jié)論："H?C?O?濃度增加使反應(yīng)速率加快"，支持該結(jié)論的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________（3）實(shí)驗(yàn)④中褪色時(shí)間顯著延長(zhǎng)，AI提示"需考慮反應(yīng)物計(jì)量關(guān)系"，解釋原因：________________________（4）AI虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供"催化劑選擇"模塊，學(xué)生嘗試加入MnSO?固體，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率明顯加快。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Mn2?是否為該反應(yīng)的催化劑：________________________（5）項(xiàng)目總結(jié)時(shí)，AI生成"實(shí)驗(yàn)誤差分析"報(bào)告，指出"溫度控制不準(zhǔn)確"是主要誤差來(lái)源，提出改進(jìn)方案：________________________四、計(jì)算題（共10分）（10分）AI輔助定量分析：取20.00mL含H?SO?和HNO?的混合溶液，加入足量BaCl?溶液，AI重量法分析系統(tǒng)測(cè)定生成BaSO?沉淀的質(zhì)量為4.66g。另取20.00mL該混合溶液，用0.5000mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，AI電位滴定儀顯示滴定至中性時(shí)消耗NaOH溶液體積為30.00mL。計(jì)算：（1）混合溶液中H?SO?的物質(zhì)的量濃度；（2）混合溶液中HNO?的物質(zhì)的量濃度。五、開放探究題（共20分）（20分）AI前沿拓展：近年來(lái)，AI預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)（如AlphaFold）和分子性質(zhì)（如DeepMind的GNoME）技術(shù)迅猛發(fā)展，為材料科學(xué)和藥物研發(fā)帶來(lái)革命性突破。結(jié)合高中化學(xué)知識(shí)，回答下列問題：（1）AI通過分析大量晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，總結(jié)出"鍵長(zhǎng)-鍵能關(guān)系規(guī)律"。已知C-C鍵鍵能為347kJ/mol，C=C鍵鍵能為614kJ/mol，預(yù)測(cè)C≡C鍵的鍵能范圍并解釋原因：________________________（2）在新型電池材料研發(fā)中，AI篩選出化學(xué)式為L(zhǎng)i???CoO?的層狀化合物（0<x<1）作為正極材料，充電時(shí)Li?從層間脫出，寫出充電時(shí)的電極反應(yīng)式：________________________（3）AI藥物設(shè)計(jì)平臺(tái)發(fā)現(xiàn)某有機(jī)分子（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下）可能具有抗流感病毒活性：![分子結(jié)構(gòu)示意圖]（注：實(shí)際考試中此處會(huì)插入分子結(jié)構(gòu)圖片，現(xiàn)為文字描述：苯環(huán)連接一個(gè)羥基和一