2025年高考化学押题冲刺试卷及答案解析

2025年高考化学押题冲刺试卷及答案解析一、选择题（每题6分，共42分。每题只有一个选项符合题意）1.2025年1月，我国“人造太阳”EAST实现1亿摄氏度稳态运行403秒，所用氘氚燃料循环中涉及的关键反应为：①²H+³H→⁴He+n  ②⁶Li+n→⁴He+³H下列说法正确的是A.反应①的Q值＞0，属于轻核聚变，产物n可用于再生氚B.反应②中子俘获截面随中子能量升高而单调增大C.1g氘完全参与反应①，释放能量约为4.4×10¹¹kJD.反应①产物⁴He的结合能低于反应②产物⁴He的结合能答案：A解析：反应①为DT聚变，Δm＞0，Q≈17.6MeV，属典型放能聚变；n与⁶Li反应再生氚，A正确。中子截面在低能区呈1/v规律，高能区出现共振峰，B错。1g氘物质的量≈0.5mol，对应能量0.5×6.02×10²³×17.6×1.6×10⁻¹³×10⁻³kJ≈8.5×10⁸kJ，C错。⁴He结合能固定为7.07MeV/核子，与来源无关，D错。2.某三元锂电池正极材料为LiNi₀.₈Co₀.₁Mn₀.₁O₂，充电时阳极发生氧化反应，其晶格氧参与电荷补偿并伴随O₂释放。下列说法错误的是A.充电时Ni²⁺→Ni⁴⁺，晶格氧价态升高生成O₂B.释放O₂会导致晶格释氧空位，循环性能下降C.掺杂Al³⁺可抑制氧空位扩散，提高热稳定性D.放电时Mn⁴⁺被还原为Mn³⁺，提供主要容量答案：D解析：该材料容量主要由Ni²⁺/Ni⁴⁺两电子变价提供，Mn始终维持+4价以稳定结构，D错误。A、B、C均符合高镍层状氧化物研究结论。3.2024年诺贝尔化学奖授予“点击化学”研究。以Cu(I)催化炔叠氮环加成(CuAAC)为例，下列底物组合中，产物含三唑环且分子量最小的是A.HC≡C–CH₂OH+N₃–CH₂COOHB.HC≡C–COOCH₃+N₃–CH₃C.HC≡C–H+N₃–CH₂NH₂D.HC≡C–CH₂NH₂+N₃–CH₂OH答案：C解析：C组合产物为1,2,3三唑连接–CH₂NH₂，分子量仅112；其余产物分子量均＞130。4.室温下，向20mL0.10mol·L⁻¹H₂A溶液中逐滴加入0.10mol·L⁻¹NaOH，绘制pHV曲线出现两个突跃。已知H₂A的pKa₁=2.0，pKa₂=7.0。下列说法正确的是A.第一计量点pH≈4.5，可用甲基橙作指示剂B.第二计量点溶液中c(Na⁺)=2c(A²⁻)+c(HA⁻)C.当加入NaOH30mL时，溶液中c(HA⁻)/c(A²⁻)=1D.若改用酚酞指示第二终点，终点颜色由无色变粉红答案：D解析：第二计量点产物为Na₂A，溶液呈碱性，酚酞变色范围8.2~10.0，D正确。第一计量点pH=(pKa₁+pKa₂)/2=4.5，但甲基橙变色范围3.1~4.4，提前变色，A错。B式为物料守恒，缺c(H₂A)项，错。30mL时n(NaOH)=3mmol，n(H₂A)=2mmol，体系为NaHA+Na₂A，由Henderson方程pH=pKa₂+log[c(A²⁻)/c(HA⁻)]，此时c(A²⁻)/c(HA⁻)=10，C错。5.某有机化合物X的质谱图显示分子离子峰m/z=150，碎片峰m/z=135、122、107。¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ:7.25(2H,d,J=8.4Hz),6.90(2H,d,J=8.4Hz),3.80(3H,s),2.35(3H,s)。X的结构为A.4甲氧基甲苯B.3甲基苯甲醚C.4甲基苯乙酮D.4甲氧基苯乙烯答案：A解析：m/z=150为C₈H₁₀O，不饱和度=4；碎片135(MCH₃)、122(MCO)、107(MC₃H₅O)符合对位甲氧基甲苯裂解规律；¹HNMR显示对位取代苯环AA′BB′体系及两个单峰甲基，A正确。6.下列实验操作及现象均正确且能达到实验目的的是A.用pH试纸测得0.1mol·L⁻¹NaHSO₃溶液pH≈1，证明HSO₃⁻完全电离B.向Fe(NO₃)₂溶液滴加稀硫酸，溶液变黄，再滴加KSCN变红，证明Fe²⁺被氧化C.向苯酚浊液加入Na₂CO₃固体，浊液变澄清，说明苯酚酸性强于HCO₃⁻D.将溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热，产生气体使KMnO₄褪色，证明发生消去反应答案：C解析：苯酚pKa=10，HCO₃⁻pKa=10.3，前者酸性强，可与CO₃²⁻反应生成HCO₃⁻而溶解，C正确。A项NaHSO₃以水解为主，pH≈5，错。B项酸性条件下NO₃⁻氧化Fe²⁺，但KSCN变红需Fe³⁺浓度高，现象不明显，错。D项乙醇挥发也可使KMnO₄褪色，需用水洗气，错。7.2025年《自然》报道一种新型光催化剂QDsBiVO₄，其能带结构如图所示（导带底0.2V，价带顶+2.5VvsNHE）。下列反应中，能被该催化剂在可见光下驱动的是A.CO₂+H₂O→HCOOH E°=0.11VB.O₂+H₂O→H₂O₂ E°=+0.68VC.N₂+H₂O→NH₃ E°=0.09VD.CH₄+H₂O→CH₃OH E°=+0.58V答案：A解析：光催化需满足导带电子还原电位高于反应还原电位，价带空穴氧化电位低于反应氧化电位。CO₂→HCOOH需电子0.11V，催化剂导带0.2V可提供；水氧化产O₂需+1.23V，催化剂价带+2.5V可驱动，A可行。B、D为氧化反应，需空穴电位低于反应电位，但+2.5V远高于+0.68V、+0.58V，虽热力学允许，但动力学不利；C为还原反应，需0.09V，导带0.2V可驱动，但N₂吸附能垒极高，实际无法观测，故选A。二、非选择题（共58分）8.（14分）钴基催化剂在费托合成中显示优异性能。某研究以Co₃O₄纳米棒为前驱体，H₂还原后得金属Co，再经碳化生成Co₂C活性相。（1）Co₃O₄晶体中O²⁻作立方密堆积，Co²⁺占四面体空隙，Co³⁺占八面体空隙，填充率分别为1/8和1/2。计算Co₃O₄晶胞中O²⁻数目及晶胞参数a（已知Co₃O₄密度ρ=6.07g·cm⁻³，相对分子质量241）。（2）程序升温还原(TPR)曲线显示Co₃O₄→CoO→Co两步还原。写出两步反应方程式，并说明为何CoO→Co峰温高于Co₃O₄→CoO。（3）原位XRD表明，Co₂C形成过程中出现Co(111)衍射峰先增强后减弱，解释原因。（4）费托合成反应为2CO+4H₂→C₂H₄+2H₂O。若原料气V(CO):V(H₂)=1:2，总压3.0MPa，平衡时CO转化率50%，计算Kp（分压以MPa表示）。答案与解析：（1）设晶胞含O²⁻数为x，则Co²⁺=x/8，Co³⁺=x/2，总Co:x/8+x/2=5x/8，化学式Co₃O₄需Co:O=3:4，即5x/8:x=3:4，解得x=32。晶胞质量m=241×32/4=1928g·mol⁻¹/NA，体积V=a³=m/ρ，代入得a³=(1928g·mol⁻¹)/(6.07g·cm⁻³×6.02×10²³)=5.27×10⁻²²cm³，a≈8.08Å。（2）Co₃O₄+H₂→3CoO+H₂O；CoO+H₂→Co+H₂O。CoO→Co需断裂Co²⁺O²⁻键能高，且还原后金属Co需成核，过电位大，故峰温高。（3）H₂还原初期，Co₃O₄→Co，晶粒尺寸增大，衍射峰增强；随后CO吸附裂解，C原子扩散至Co晶格生成Co₂C，Co晶粒减少，峰减弱。（4）平衡时CO分压=3.0×1/3×0.5=0.5MPa，H₂=3.0×2/3×0.5=1.0MPa，C₂H₄=0.25MPa，H₂O=0.5MPa。Kp=(pC₂H₄·p²H₂O)/(p²CO·p⁴H₂)=(0.25×0.5²)/(0.5²×1.0⁴)=0.25MPa⁻³。9.（15分）钇钡铜氧(YBCO)高温超导块材可采用顶部籽晶熔融生长(TSMG)工艺制备，其名义组成为YBa₂Cu₃O₇₋δ。（1）δ=0时，Cu平均氧化态为+2.33，画出CuO₂面中Cu的3d轨道电子排布，并说明为何出现Cu³⁺。（2）实验测得某YBCO样品质量损失0.18%（900℃失氧），求δ值（相对分子质量666）。（3）超导转变温度Tc随δ增大而降低，当δ＞0.6时超导消失，解释原因。（4）TSMG工艺中需控制冷却速率v(K·min⁻¹)与过冷度ΔT关系：v=k(ΔT)²，k=2.5×10⁻³K⁻¹·min⁻¹。若要求生长速率5μm·min⁻¹，对应ΔT为多少？答案与解析：（1）Cu²⁺:3d⁹，Cu³⁺:3d⁸。YBCO中CuO₂面存在Cu³⁺，因电荷补偿需+3价Cu以平衡Y³⁺、Ba²⁺引入的正电荷。（2）失氧质量=0.18%×666≈1.2，对应O原子数=1.2/16=0.075，晶胞含O₇₋δ，即7δ=70.075×666/16，解得δ≈0.32。（3）δ增大，氧空位增多，CuO₂面载流子浓度下降，局域化增强，长程有序破坏，超导消失。（4）v=k(ΔT)²，5=2.5×10⁻³(ΔT)²，ΔT=√(5/2.5×10⁻³)=44.7K。10.（14分）某研究组开发了一种基于β环糊精(βCD)主客体作用的超分子药物递送系统，用于负载抗癌药物阿霉素(DOX)。（1）βCD由7个葡萄糖单元通过α1,4糖苷键连接，写出其分子式并计算空腔体积（空腔直径≈7.8Å，高≈7.9Å，视为圆柱）。（2）等温滴定热(ITC)测得βCD与DOX结合常数Ka=1.2×10⁴L·mol⁻¹，ΔH°=28.5kJ·mol⁻¹，求25℃时ΔS°。（3）药物释放实验在pH5.0和7.4缓冲液中进行，发现pH5.0释放速率快，解释原因。（4）若将βCD接枝到透明质酸(HA)链上，形成HACD聚合物，简述其提高肿瘤靶向性的机制。答案与解析：（1）分子式C₄₂H₇₀O₃₅，空腔体积V=πr²h=3.14×(3.9Å)²×7.9Å≈3.8×10²Å³=3.8×10⁻²⁸m³。（2）ΔG°=RTlnKa=8.314×298×ln(1.2×10⁴)=23.1kJ·mol⁻¹，ΔS°=(ΔH°ΔG°)/T=(28.5+23.1)/298=18.1J·mol⁻¹·K⁻¹。（3）pH5.0时DOX氨基质子化，疏水性降低，与βCD空腔亲和力下降，释放加快；同时酸性环境βCD羟基氢键减弱。（4）HA可特异性结合肿瘤细胞表面CD44受体，介导内吞，提高药物在肿瘤部位富集，降低毒副作用。11.（15分）二氧化碳电还原(CO₂RR)制乙烯是碳中和研究热点。某实验使用Cu(100)单晶电极，在1MKOH中测得不同电位下产物法拉第效率(FE)如下表：|EvsRHE/V|FE(C₂H₄)/%|FE(CH₄)/%|FE(H₂)/%|||||||0.8|12|8|80||1.0|35|10|55||1.2|48|12|40|（1）写出CO₂还原为C₂H₄的电极反应式，并计算每生成1molC₂H₄所需电量（以F表示）。（2）当电极面积为2cm²，电流密度j=150mA·cm⁻²，E=1.2V时，求10min内生成C₂H₄体积（标准状况）。（3）实验发现加入0.5mMCs⁺后FE(C₂H₄)提高至65%，解释Cs⁺作用。（4）若将Cu(100)纳米化形成多孔结构，测得Tafel斜率由120mV·dec⁻¹降至45mV·dec⁻¹，说明反应机理如何变化。答案与解析：（1）2CO₂+8H⁺+8e⁻→C₂H₄+2H₂O，每molC