2025年高三物理高考与化学交叉模拟试题

2025年高三物理高考与化学交叉模拟试题一、选择题（共10题，每题6分，共60分）1.热化学与能量转化已知反应：2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)ΔH=-571.6kJ/mol。在标准状况下，将22.4LH₂与11.2LO₂混合点燃，充分反应后恢复至室温，下列说法正确的是（）A.反应放出的热量为571.6kJB.反应后体系的熵变ΔS>0C.若将产物改为气态水，ΔH的绝对值增大D.该反应可设计为氢氧燃料电池，将化学能转化为电能2.电化学与氧化还原银锌纽扣电池的总反应为：Zn+Ag₂O+H₂O=Zn(OH)₂+2Ag。下列说法错误的是（）A.Zn为负极，发生氧化反应B.电池工作时，OH⁻向Ag₂O电极移动C.每转移1mol电子，生成216gAgD.正极反应式为：Ag₂O+H₂O+2e⁻=2Ag+2OH⁻3.物质结构与力学金刚石和石墨是碳的两种同素异形体，其晶体结构如图所示。下列说法正确的是（）A.金刚石中C-C键的键能小于石墨B.石墨层间存在范德华力，可用于制作润滑剂C.相同质量的金刚石和石墨，体积较大的是金刚石D.石墨导电的原因是碳原子最外层电子都参与成键4.化学反应速率与动量守恒在恒容密闭容器中发生反应：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)ΔH<0。下列说法与物理原理相关的是（）A.升温后容器内压强增大，符合查理定律B.反应速率与反应物浓度的平方成正比C.若通入惰性气体，体系的动量守恒但动能不守恒D.断裂1molN≡N键的同时生成3molN-H键时，反应达到平衡5.溶液性质与电磁学用石墨电极电解CuSO₄溶液，下列分析正确的是（）A.阳极附近溶液pH增大，因为OH⁻放电生成O₂B.若将电解液改为CuCl₂溶液，电解效率（电能转化为化学能）提高C.电解过程中，溶液的电导率随Cu²⁺浓度降低而增大D.每转移2mol电子，阴极增重64g，符合电荷守恒6.原子结构与量子力学氢原子的电子从n=3能级跃迁到n=1能级时，辐射光的波长为λ₁；从n=2能级跃迁到n=1能级时，辐射光的波长为λ₂。则λ₁与λ₂的关系为（）A.λ₁>λ₂B.λ₁=λ₂C.λ₁<λ₂D.无法确定7.化学平衡与气体定律在体积可变的密闭容器中，发生反应：CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)ΔH<0。下列操作与物理规律对应的是（）A.升温后气体颜色加深，符合勒夏特列原理B.压缩体积，各物质浓度增大，反应速率加快C.若加入催化剂，平衡常数K增大D.恒压下充入He，容器体积增大，相当于减压8.物质密度与浮力将等质量的下列固体分别投入水中，最终所受浮力最大的是（）A.Na（密度0.97g/cm³）B.Al（密度2.70g/cm³）C.Fe（密度7.86g/cm³）D.Cu（密度8.96g/cm³）（已知：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑）9.化学反应热与热力学定律已知：C(s)+O₂(g)=CO₂(g)ΔH₁=-393.5kJ/molCO(g)+1/2O₂(g)=CO₂(g)ΔH₂=-283.0kJ/mol则C(s)+1/2O₂(g)=CO(g)的ΔH及熵变判断正确的是（）A.ΔH=-110.5kJ/mol，ΔS>0B.ΔH=-110.5kJ/mol，ΔS<0C.ΔH=+110.5kJ/mol，ΔS>0D.ΔH=+110.5kJ/mol，ΔS<010.晶体结构与力学性质NaCl晶体的晶胞结构如图所示，已知晶胞边长为acm，阿伏加德罗常数为Nₐ。下列说法错误的是（）A.每个Na⁺周围距离最近的Cl⁻有6个B.晶体密度为(58.5×4)/(a³Nₐ)g/cm³C.晶胞中Na⁺与Cl⁻的配位数之比为1:1D.若晶胞边长增大，晶体的熔点升高二、非选择题（共5题，共90分）11.热化学与热机效率（18分）工业上常用CaO作为干燥剂，其与水反应的热化学方程式为：CaO(s)+H₂O(l)=Ca(OH)₂(s)ΔH=-65.2kJ/mol（1）计算28gCaO完全反应时放出的热量。（4分）（2）若将该反应放出的热量用于驱动热机，环境温度为25℃，Ca(OH)₂的生成温度为300℃，求热机的最大效率（提示：卡诺效率η=1-T₀/T，T为热力学温度）。（6分）（3）若反应过程中体系的熵变ΔS=-130J/(mol·K)，通过计算判断25℃时该反应能否自发进行。（8分）12.电化学与能量计算（20分）某新型锂离子电池的总反应为：LiCoO₂+C₆⇌Li₁₋ₓCoO₂+LiₓC₆（x<1）（1）放电时，Li⁺的迁移方向是从______极到______极（填“正”或“负”），写出负极的电极反应式。（6分）（2）若电池的额定容量为3.6Ah（安培小时），计算理论上转移1mol电子时电池输出的电能（1Ah=3600C，电子电荷量e=1.6×10⁻¹⁹C）。（8分）（3）充电时，若将电池与10V直流电源相连，通过2A电流充电2小时，求充电效率（实际转移电子数与理论值之比）。（6分）13.化学反应与气体压强（20分）在2L恒容密闭容器中，通入2molSO₂和1molO₂，发生反应：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH=-196kJ/mol。（1）反应前容器内气体的总压强为p₀，300℃达到平衡时，SO₂的转化率为80%，求平衡时容器内的压强（用p₀表示）。（6分）（2）若升高温度至400℃，平衡常数K减小，结合分子动理论解释压强变化的原因。（6分）（3）若将容器改为绝热容器，反应过程中体系温度升高，判断平衡移动方向并说明理由。（8分）14.物质结构与光学性质（16分）石墨烯是单层碳原子构成的二维晶体，其结构如图所示。（1）石墨烯中碳原子的杂化方式为______，层内C-C键的键长为0.142nm，计算1cm²石墨烯中含有的C-C键数目（Nₐ=6.02×10²³mol⁻¹）。（8分）（2）石墨烯对可见光的吸收率高达97.7%，解释其光学性质与电子跃迁的关系。（4分）（3）若将石墨烯制成透明电极，用于太阳能电池，简述其能量转化过程。（4分）15.化学动力学与动量定理（16分）在溶液中，反应2H₂O₂=2H₂O+O₂↑的速率方程为v=k[c(H₂O₂)]ᵐ[c(I⁻)]ⁿ，其中k为速率常数。（1）实验测得：当c(H₂O₂)=0.1mol/L，c(I⁻)=0.01mol/L时，v=5×10⁻⁵mol/(L·s)；当c(H₂O₂)=0.2mol/L，c(I⁻)=0.01mol/L时，v=1×10⁻⁴mol/(L·s)。求m的值。（6分）（2）若生成O₂的体积为2.24L（标准状况），计算反应中转移的电子数，并结合动量定理估算O₂分子的平均动能（忽略分子间作用力）。（10分）三、选做题（共2题，每题15分，任选一题作答）16.材料化学与力学性能碳纤维增强复合材料广泛应用于航空航天领域。已知碳纤维的密度为1.7g/cm³，弹性模量为230GPa，铝合金的密度为2.7g/cm³，弹性模量为70GPa。（1）计算相同体积下碳纤维与铝合金的质量比。（5分）（2）若某构件需要承受10⁴N的拉力，计算使用两种材料时的最小横截面积（σ=Eε，σ为应力，ε为应变，取σ_max=3GPa）。（10分）17.环境化学与能量转化人工光合作用系统可将CO₂转化为甲醇：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH