2025年上学期高一化学化学与编程结合试题（二）

2025年上学期高一化学化学与编程结合试题（二）一、选择题（每题3分，共30分）用Python处理某化学反应的实验数据，得到反应速率v与反应物浓度c的关系图像，其拟合曲线方程为v=0.5c²+1.2c+0.3。当c=2mol/L时，反应速率v的值为（）A.3.7mol/(L·s)B.5.1mol/(L·s)C.6.5mol/(L·s)D.7.9mol/(L·s)下列Python代码用于计算0.1mol/L醋酸溶液的pH值（已知醋酸电离常数Ka=1.8×10⁻⁵），其中正确的是（）A.importmathpH=-math.log10(math.sqrt(0.11.8e-5))B.importmathpH=math.log10(math.sqrt(0.11.8e-5))C.importmathpH=-math.log10(0.11.8e-5)D.importmathpH=math.log10(0.11.8e-5)某同学用编程模拟氯化钠在水中的溶解过程，下列代码片段能正确表示离子水合过程的是（）A.forNainNaCl:Na+H2O→Na++H2OB.forClinNaCl:Cl+H2O→Cl-+H2OC.NaCl→Na++Cl-D.Na++Cl-+H2O→Na+(aq)+Cl-(aq)用Python绘制化学反应能量变化图像时，需要导入的库是（）A.numpyB.pandasC.matplotlibD.scikit-learn下列代码用于计算2H2+O2=2H2O反应中，4gH2完全燃烧生成H2O的质量，正确的是（）A.m_H2=4M_H2=2n_H2=m_H2/M_H2n_H2O=n_H2M_H2O=18m_H2O=n_H2O*M_H2Oprint(m_H2O)B.m_H2=4M_H2=2n_H2=m_H2/M_H2n_H2O=2n_H2M_H2O=18m_H2O=n_H2O*M_H2Oprint(m_H2O)C.m_H2=4M_H2=2n_H2=m_H2/M_H2n_H2O=n_H2/2M_H2O=18m_H2O=n_H2O*M_H2Oprint(m_H2O)D.m_H2=4M_H2=2n_H2=m_H2/M_H2n_H2O=n_H22M_H2O=18m_H2O=n_H2O*M_H2Oprint(m_H2O)用编程模拟化学平衡移动时，下列因素中不需要作为变量输入的是（）A.温度B.压强C.催化剂D.反应物浓度某同学编写程序计算不同温度下KCl的溶解度，已知KCl的溶解度随温度变化的经验公式为S=0.001T²+0.04T+34.2（T为温度，单位℃）。当T=50℃时，KCl的溶解度为（）A.37.7gB.40.2gC.42.7gD.45.2g下列Python代码用于判断某物质是否为电解质，正确的是（）A.defis_electrolyte(substance):ifsubstancein['NaCl','H2SO4','NaOH']:returnTrueelse:returnFalseB.defis_electrolyte(substance):ifsubstancein['NaCl','H2SO4','NaOH','C2H5OH']:returnTrueelse:returnFalseC.defis_electrolyte(substance):ifsubstancein['C2H5OH','蔗糖','CO2']:returnTrueelse:returnFalseD.defis_electrolyte(substance):ifsubstancein['NaCl溶液','H2SO4溶液','NaOH溶液']:returnTrueelse:returnFalse用编程处理化学实验数据时，下列哪种方法可以有效去除异常值（）A.计算平均值B.计算中位数C.绘制散点图D.3σ准则某化学反应的速率常数k与温度T的关系符合阿伦尼乌斯方程k=Ae^(-Ea/RT)，其中A为指前因子，Ea为活化能，R为气体常数。用Python计算600K时的k值，正确的代码是（）A.importmathA=1e6Ea=100000R=8.314T=600k=A*math.exp(-Ea/(RT))print(k)B.importmathA=1e6Ea=100000R=8.314T=600k=A*math.exp(-EaT/R)print(k)C.importmathA=1e6Ea=100000R=8.314T=600k=A*math.log(-Ea/(RT))print(k)D.importmathA=1e6Ea=100000R=8.314T=600k=A*math.log(-EaT/R)print(k)二、填空题（每题4分，共20分）编写Python程序计算0.1mol/LNaOH溶液的pH值，需要使用的数学函数是______，计算结果为______。某同学用Python处理酸碱中和滴定数据，得到滴定曲线的拟合方程为pH=0.05V²-2.5V+13（V为加入盐酸的体积，单位mL）。当pH=7时，加入盐酸的体积为______mL。用编程模拟原子结构时，氢原子的电子云可以用______函数来描述，其数学表达式为______。某化学反应2A+B=3C，用Python计算当A的浓度从2mol/L降至1mol/L时，B的浓度变化为______mol/L，C的浓度变化为______mol/L。编写程序判断某化合物是否为离子化合物，需要考虑的因素有______、______。三、实验探究题（共20分）某研究小组用传感器测定不同温度下H2O2分解反应的速率，得到如下数据：温度/℃2030405060反应速率/mol/(L·s)0.020.050.120.280.65请回答下列问题：（1）用Python绘制反应速率与温度的关系图，需要导入哪些库？（4分）（2）编写程序计算该反应的活化能Ea（已知R=8.314J/(mol·K)）。（8分）（3）根据计算结果，预测70℃时的反应速率。（8分）四、计算题（共30分）称取10.6g碳酸钠固体样品（可能含有氯化钠杂质），加入100mL稀盐酸，恰好完全反应，生成2.24LCO2（标准状况）。（1）编写Python程序计算样品中碳酸钠的质量分数。（10分）（2）计算稀盐酸的物质的量浓度。（10分）（3）若样品中含有氯化钠，如何用编程方法计算氯化钠的质量分数？（10分）五、编程应用题（共50分）某化学反应A→B+C，在25℃时的速率常数k=0.01min⁻¹，初始浓度cA0=1mol/L。（1）编写Python程序计算反应进行到10min、20min、30min、40min、50min时A的浓度，并绘制浓度-时间曲线。（20分）（2）根据计算结果，确定该反应的反应级数。（10分）（3）计算该反应的半衰期。（10分）（4）若温度升高到35℃时，速率常数k变为0.02min⁻¹，计算该反应的活化能。（10分）某同学设计实验探究影响化学反应速率的因素，得到如下数据：实验编号反应物浓度/mol/L温度/℃催化剂反应速率/mol/(L·s)10.125无0.0120.225无0.0430.135无0.0240.125有0.03（1）编写Python程序分析反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响。（20分）（2）建立反应速率与各影响因素的数学模型。（15分）（3）预测当反应物浓度为0.15mol/L、温度为30℃、有催化剂存在时的反应速率。（15分）六、综合应用题（共50分）某工厂用含硫48%的黄铁矿（主要成分为FeS2）生产硫酸，反应原理如下：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO22SO2+O2=2SO3SO3+H2O=H2SO4已知黄铁矿的利用率为90%，SO2的转化率为95%，SO3的吸收率为98%。（1）编写Python程序计算1000kg黄铁矿可生产98%的浓硫酸多少kg。（20分）（2）若工厂每天处理黄铁矿100吨，计算每天排放的SO2质量。（15分）（3）为减少SO2排放，工厂采用氨水吸收法进行尾气处理，写出反应的化学方程式，并计算吸收每天排放的SO2需要10%氨水的质量。（15分）某研究小组用分光光度法测定Fe³+浓度，得到如下数据：Fe³+浓度/mol/L00.10.20.30.40.5吸光度A00.20.40.60.81.0（1）编写Python程序绘制标准曲线，并求出线性回归方程。（20分）（2）某未知溶液的吸光度为0.5，计算其中Fe³+的浓度。（15分）（3）若测定时溶液pH=2，会对结果产生什么影响？如何用编程方法校正？（15分）七、开放探究题（共30分）随着人工智能技术的发展，机器学习在化学研究中的应用越来越广泛。请设计一个用机器学习预测化学反应产率的方案，包括数据收集、特征选择、模型构建和效果评估等步骤，并编写相应的Python代码框架。某同学想利用编程方法研究元素周期律，设计一个程序实现以下功能：（1）获取元素周期表中前20号元素的原子序数、原子半径、电离能等数据；（2）绘制原子半径随原子序数变化的曲线；（3）分析电离能的变化规律，并与原子半径的变化规律进行比较。请写出实现上述功能的Python代码框架，并对可能遇到的问题提出解决方案。近年来，碳中和成为全球关注的热点。请设计一个用编程方