热点素材 建设航天强国-2025年高考化学【热点·重点·难点】专练

热点素材02 建设航天强国 航天强国建设是实现中国式现代化的重要支撑：空间科技成为推动中国式现代化的大国重器，我国依靠自主创新，突破了一批有自主知识产权的关键核心技术。我国进入空间、利用空间、探索空间的能力大幅提升，航天强国建设迈出坚实步伐，为加快中国式现代化建设起到了引领支撑作用。 航天强国建设是新质生产力发展的重要驱动：航天科技是新质生产力的代表，实现空间科技现代化，根本出路在于深入实施创新驱动发展战略。紧紧服务航天强国建设大局，围绕航天战略前沿领域，提高自主创新能力，补齐空间科学短板，加快关键元器件、核心元器件国产化，突破关键技术、核心产品等卡脖子技术，提升空间应用效益，在深空领域积极抢占科技制高点。 建设航天强国不仅能够提升国家的科技实力和国际竞争力，还能够促进经济社会发展，增强国家安全保障能力，并激发民族自豪感和凝聚力。 （建议用时：40分钟） 考向01 航天材料合金 1．（2025·北京西城·期中）2020年7月23日我国首个火星探测器“天问一号”发射成功。火星车所涉及的下列材料中属于合成材料的是 A．探测仪镜头材料——二氧化硅 B．车轮材料——钛合金 C．温控涂层材料——聚酰胺 D．太阳能电池复合材料——石墨纤维和硅 2．（2025·山东·百师联考）2024年6月25日14时7分，“嫦娥六号”返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，这标志着探月工程“嫦娥六号”任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回。下列有关说法正确的是 A．制作“嫦娥六号”光学望远镜的高致密碳化硅特种陶瓷属于传统无机非金属材料 B．“嫦娥六号”探测器的壳体材料主要为铝合金，其强度大于纯铝 C．“嫦娥六号”所带回的月壤可以通过红外光谱测得所含有的元素种类 D．“嫦娥六号”探测器所使用国产芯片的主要成分为晶体二氧化硅 3．（2025·山东·名校联盟）2023年5月30日，神十六发射成功，空间站开启了全面建成后的首次载人飞行任务。航天技术的突破，离不开材料技术的发展，下列关于材料的说法正确的是 A．航天飞机两翼以及机身使用陶瓷基复合材料覆盖，该复合材料属于新型有机材料 B．中国空间站存储器所用石墨烯，属于无机非金属材料 C．宇航员航天服的材料之——高强度涤纶，涤纶属于人造纤维 D．二氧化硅是神舟飞船搭载的太阳能电池板的核心材料 4．（2025·重庆·期中）近年来我国航空航天事业取得了很多令世界瞩目的成就。下列说法错误的是 A．火箭采用的高强度新型钛合金构件属于金属材料 B．航天器使用的太阳能电池帆板的主要成分是硅 C．被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金 D．“天和”核心舱其腔体使用的氮化硼陶瓷属于传统无机非金属材料 考向02 聚合物复合材料 1．（2025·四川成都·期中）化学与生活、生产息息相关，从化学视角认识世界，下列说法错误的是 A．2023年诺贝尔化学奖授予量子点研究，直径为2～20 nm硅量子点不是胶体 B．“燃煤脱硫”技术有利于我国早日实现“碳达峰、碳中和” C．“神舟十四号”飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是碳化硅或氮化硅 D．金属材料通常分为黑色金属、有色金属等，其中钢铁属于黑色金属材料 2．（2025·湖北新高考协作体·期中考试）2023年9月，习近平总书记在黑龙江考察调研期间首次提出加快发展“新质生产力”。“新质生产力”的核心在于科技创新。下列有关说法正确的是 A．“嫦娥五号”使用的月球钻杆是铝基复合材料，该材料具有硬度大、耐磨损、抗腐蚀及密度小等性能 B．“嫦娥六号”着陆器携带的五星红旗由超细玄武岩纤维纺织而成，玄武岩纤维属于有机高分子 C．歼-20上采用的氮化镓涂层，属于新型金属材料 D．华为公司自主研发的“麒麟9000”芯片与中国天眼传输信息用的光导纤维材料的主要成分相同 3．（2025·江苏南京六校联合体·月考）2024年4月24日是第九个“中国航天日”，主题是“极目楚天共襄星汉”。下列有关中国空间站说法正确的是 A．太阳能电池中的单晶硅——半导体材料 B．外表面的高温结构碳化硅陶瓷——硅酸盐材料 C．外层的热控保温材料石墨烯——有机高分子材料 D．外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂——天然高分子材料 4．（2025·山东名校联盟·期中检测）2023年5月30日，神十六发射成功，空间站开启了全面建成后的首次载人飞行任务。航天技术的突破，离不开材料技术的发展，下列关于材料的说法正确的是 A．航天飞机两翼以及机身使用陶瓷基复合材料覆盖，该复合材料属于新型有机材料 B．中国空间站存储器所用石墨烯，属于无机非金属材料 C．宇航员航天服的材料之——高强度涤纶，涤纶属于人造纤维 D．二氧化硅是神舟飞船搭载的太阳能电池板的核心材料 考向03 航空燃料推进剂 1．（2025·福建福州协作校·期中）能源、航天、信息等科技离不开新技术和新材料的发现和应用。下列有关说法正确的是 A．量子通信材料如螺旋碳纳米管、石墨烯等纳米材料属于胶体 B．航天核心舱搭载的柔性太阳能电池板的核心材料是晶体二氧化硅 C．新一代运载火箭成功应用液氧、煤油发动机，煤油是石油分馏所得混合物 D．福建舰舰身材料采用低碳合金钢，合金的强度一般低于成分金属 2．（2025·甘肃兰州·建标考试）下列有关科技成就的描述错误的是 A．“朱雀二号”遥二运载火箭使用的燃料甲烷为非极性分子 B．“神舟十七号”发动机使用的耐高温结构材料含有非极性键 C．我国自供电软体机器人所用的有机硅树脂难溶于水 D．深空探测器的高强度零部件采用的钛合金属于金属材料 3．（2025·山西·阶段练习）近年来我国航天事业发展迅速，下列对所涉及化学知识的叙述错误的是 A．“天宫”空间站新补充了一批氙推进剂，氙是稀有气体 B．“天舟六号”壳体使用了铝合金，合金是金属材料 C．“长征七号”采用了液氧煤油发动机，煤油是混合物 D．“嫦娥五号”取回的月壤样品中含有天然玻璃物质，玻璃是晶体 4．（2025·陕西·联考）中国载人航天工程30年来取得了重大成就。下列说法错误的是 A．“嫦娥五号”使用的月球钻杆是铝基复合材料，该材料具有耐磨损、密度大、抗腐蚀等性能 B．“天宫课堂”的泡腾片(主要成分是有机酸、碳酸盐)在实验中生成是利用了强酸制弱酸的原理 C．中国空间站“天和”核心舱使用的柔性太阳电池阵将太阳能转化为电能 D．“长征七号遥五”运载火箭因采用全液氧煤油等燃料，无毒无污染，被称为“绿色”火箭 考向04 储能技术 1．（2025·山西太原·期末）2023年中国航天大会的主题是“格物致知，叩问苍穹”。下列关于神舟飞船所用材料说法正确的是 A．飞船返回舱外表使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐 B．制作发动机喷管套筒使用了碳纤维，碳纤维属于有机高分子材料 C．发射飞船的新一代运载火箭使用液氧煤油发动机，煤油是烃的混合物 D．“神舟十七号”使用砷化镓(GaAs)太阳能电池，供电时砷化镓发生氧化还原反应 2．（2025·福建·期中）中国“天宫”空间站运用的“黑科技”很多，下列对所涉及物质的性质描述错误的是 A．被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金，其强度大于纯铝 B．太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为无机非金属材料 C．核心舱配置的离子推进器以氙和氩气作为推进剂，氙和氩属于稀有气体 D．柔性太阳能板使用了国产新型高纯度二氧化硅，其性质稳定，是优良的光电材料 3．（2025·海南·阶段练习）化学与材料密切相关。下列说法错误的是 A．制造5G芯片AlN晶圆属于无机非金属材料 B．锗单晶可以作为光电转换材料，用于太阳能电池 C．“歼-20”飞机上使用的碳纳米材料是一种新型有机高分子材料 D．储氢合金是一类储氢材料，可用于解决氢能储存和运输的难题 4．（2025·重庆·开学考试）近年来我国航空航天事业取得了很多令世界瞩目的成就。下列说法错误的是 A．液氢、液氧以及高氯酸铵等物质可应用于火箭推进剂 B．航天器表面防热材料所用的镍基合金熔点高于镍 C．月壤中发现的石墨烯与地球上的金刚石属于同素异形体 D．航天器使用的太阳能电池帆板的主要成分是多晶硅 考向05 生命保障系统中的化学 1．（2025·山东济南·期中）超氧化钾()与性质相似，是广泛应用于航天和潜水的供氧剂。下列说法正确的是 A．中O元素的化合价为价 B．中阴阳离子个数之比为 C．与反应后，固体质量减少 D．当时，和分别与足量水反应生成的物质的量之比为 2．（2025·重庆·期末）下列关于金属单质及其化合物的说法不正确的是（    ） A．Na2O2常用作航天和潜水的供氧剂 B．磁铁的主要成分是铁单质 C．MgO和Al2O3常用作耐火材料 D．Fe2O3是一种常见的红色颜料 3．（2025·北京海淀·期末）随着神舟十五号飞船的成功发射，6名中国航天员在空间站实现在轨交接。空间站中有一套完善的再生式环境控制与生命保障系统，可实现舱内氧气和水的循环利用，保障航天员长时间在轨驻留的需求。下列过程属于物理变化的是 A．长征二号遥十五火箭点火发射 B．冷凝回收舱内的水蒸气 C．利用循环水电解制氧气 D．还原去除舱内的二氧化碳 4．（2025·北京·期中）天宫空间站中有一套完善的再生式环境控制与生命保障系统，可实现舱内氧气和水的循环利用。下列过程不属于化学变化的是 A．火箭点火发射 B．冷凝回收舱内的水蒸气 C．一定条件下，由水为原料制备氧气 D．还原法去除舱内的二氧化碳 1（2025·北京丰台·期中联考）研究CO2的回收和综合利用对航天建设有重要意义。 Ⅰ.载人航天器中，利用萨巴蒂尔反应可将航天员呼出的CO2转化为 H2O，再通过电解H2O 获得 O2，实现O2的再生，同时还能制备CH4。已知： 反应①：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)  ∆H = −252.9kJ/mol 反应②：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)  ∆H = +571.6kJ/mol 请回答下列问题： (1)反应①属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)利用 CH4可制备乙烯及合成气(CO、H2)。有关化学键键能(E)的数据如表： 化学键 H-H C=C C-C C-H E(kJ/mol) 436 a 348 413 已知2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g) ΔH =+167kJ/mol，则a= 。 Ⅱ.回收利用CO2是目前解决长期载人航天舱内(如空间站)供氧问题的有效途径，科研人员研究出其物质转化途径如下图： (3)反应A为CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)，是回收利用CO2的关键步骤。 已知：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)  ΔH = −483.6 kJ·mol−1 CH4(g) + 2O2(g) = 2H2O(g) + CO2(g)  ΔH = −802.3 kJ·mol−1 反应A的ΔH = kJ·mol−1 (4)将原料气按n(CO2)：n(H2)=1：4置于恒容密闭容器中发生反应A，在相同时间内测得H2O的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示(虚线为平衡时的曲线)。        ①理论上，能提高CO2平衡转化率的措施有 (写出一条即可)。 ②空间站的反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的方法来提高CO2的转化效率，原因是 。 (5)下列关于空间站内物质和能量变化的说法中，不正确的是 (填字母)。 a．反应B的能量变化是电能→化学能或光能→化学能 b．物质转化中O、H原子的利用率均为100% c．不用Na2O2作供氧剂的原因可能是Na2O2不易实现循环利用 (6)用CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g)代替反应A，可实现氢、氧元素完全循环利用，缺点是使用一段时间后催化剂的催化效果会明显下降，其原因是 。 2．（2025·湖南·阶段考试）火箭推进剂在航天和军事领域具有广泛的应用。 I．肼()常温下呈液态，具有弱碱性和强还原性，可与等氧化剂用作火箭燃料。 (1)肼溶于水形成二元弱碱，碱性比弱，在水中的电离与相似，写出肼在水中的第一步电离方程式 。 (2)在标准压强和指定温度(298.15K)下，，在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出19.5kJ的热量。写出燃烧的热化学方程式 。 (3)肼()-双氧水燃料电池由于绿色环保且具有较高的能量密度而被广泛使用，其工作原理如图所示。 写出负极的电极反应式： 。 Ⅱ．我国的祝融号火星车已于2021年成功登陆火星，火星表面大气的主要成分是，占总量的95.32%。科学家们设想通过还原反应将其转化为推进剂以实现星际旅行的愿望，二氧化碳加氢甲烷化(Sabatier反应)可表示为： 反应1： 反应2： 将和通入某恒压密闭容器中将甲烷化，平衡时体系中各含碳元素物质的物质的量与温度T的关系如图所示。 (4)曲线Y代表的物质是 (填化学式)，曲线Z所代表的物质在1100K以上物质的量减小的原因是 。 (5)当反应1和反应2均达到化学平衡状态时，若维持温度不变，向容器内通入惰性气体He，则反应2平衡 (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。 (6)800K时，若平衡时容器内总压为p，则反应2的压强平衡常数 (结果保留两位有效数字，为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 热点素材02 建设航天强国 航天强国建设是实现中国式现代化的重要支撑：空间科技成为推动中国式现代化的大国重器，我国依靠自主创新，突破了一批有自主知识产权的关键核心技术。我国进入空间、利用空间、探索空间的能力大幅提升，航天强国建设迈出坚实步伐，为加快中国式现代化建设起到了引领支撑作用。 航天强国建设是新质生产力发展的重要驱动：航天科技是新质生产力的代表，实现空间科技现代化，根本出路在于深入实施创新驱动发展战略。紧紧服务航天强国建设大局，围绕航天战略前沿领域，提高自主创新能力，补齐空间科学短板，加快关键元器件、核心元器件国产化，突破关键技术、核心产品等卡脖子技术，提升空间应用效益，在深空领域积极抢占科技制高点。 建设航天强国不仅能够提升国家的科技实力和国际竞争力，还能够促进经济社会发展，增强国家安全保障能力，并激发民族自豪感和凝聚力。 （建议用时：40分钟） 考向01 航天材料合金 1．（2025·北京西城·期中）2020年7月23日我国首个火星探测器“天问一号”发射成功。火星车所涉及的下列材料中属于合成材料的是 A．探测仪镜头材料——二氧化硅 B．车轮材料——钛合金 C．温控涂层材料——聚酰胺 D．太阳能电池复合材料——石墨纤维和硅 【答案】C 【解析】A．二氧化硅属于非金属氧化物，不是合成材料，A不符合题意； B．钛合金是新型合金，属于金属材料，B不符合题意； C．聚酰胺是有机高分子材料，是合成材料，C符合题意； D．石墨纤维和硅是非金属材料，D不符合题意； 故选C。 2．（2025·山东·百师联考）2024年6月25日14时7分，“嫦娥六号”返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，这标志着探月工程“嫦娥六号”任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回。下列有关说法正确的是 A．制作“嫦娥六号”光学望远镜的高致密碳化硅特种陶瓷属于传统无机非金属材料 B．“嫦娥六号”探测器的壳体材料主要为铝合金，其强度大于纯铝 C．“嫦娥六号”所带回的月壤可以通过红外光谱测得所含有的元素种类 D．“嫦娥六号”探测器所使用国产芯片的主要成分为晶体二氧化硅 【答案】B 【解析】A．高致密碳化硅特种陶瓷属于新型无机非金属材料，A错误； B．铝合金材料具有质量轻、强度高等优点，B正确； C．红外光谱可确定有机物中的官能团和化学键，不能测定元素种类，原子发射光谱是利用物质在热激发或电激发下，每种元素的原子或离子发射特征光谱来判断物质的组成而进行元素的定性与定量分析的，C错误； D．“嫦娥六号”探测器所使用国产芯片的主要成分为晶体硅，D错误； 故选B。 3．（2025·山东·名校联盟）2023年5月30日，神十六发射成功，空间站开启了全面建成后的首次载人飞行任务。航天技术的突破，离不开材料技术的发展，下列关于材料的说法正确的是 A．航天飞机两翼以及机身使用陶瓷基复合材料覆盖，该复合材料属于新型有机材料 B．中国空间站存储器所用石墨烯，属于无机非金属材料 C．宇航员航天服的材料之——高强度涤纶，涤纶属于人造纤维 D．二氧化硅是神舟飞船搭载的太阳能电池板的核心材料 【答案】B 【解析】A．复合材料具有高强度、抗热震等优点，是新型无机非金属材料，A错误； B．石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，B正确； C．高强度涤纶，涤纶属于合成纤维，C错误； D．太阳能电池材料为硅单质，D错误； 故选B。 4．（2025·重庆·期中）近年来我国航空航天事业取得了很多令世界瞩目的成就。下列说法错误的是 A．火箭采用的高强度新型钛合金构件属于金属材料 B．航天器使用的太阳能电池帆板的主要成分是硅 C．被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金 D．“天和”核心舱其腔体使用的氮化硼陶瓷属于传统无机非金属材料 【答案】D 【解析】A．钛合金属于金属材料，故A正确； B．硅单质是良好的半导体材料，常用于制作太阳能电池板，故B正确； C．太空机械臂主要成分为性能优良的铝合金，其强度大于纯铝，故C正确； D．氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，故D错误； 故选D。 考向02 聚合物复合材料 1．（2025·四川成都·期中）化学与生活、生产息息相关，从化学视角认识世界，下列说法错误的是 A．2023年诺贝尔化学奖授予量子点研究，直径为2～20 nm硅量子点不是胶体 B．“燃煤脱硫”技术有利于我国早日实现“碳达峰、碳中和” C．“神舟十四号”飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是碳化硅或氮化硅 D．金属材料通常分为黑色金属、有色金属等，其中钢铁属于黑色金属材料 【答案】B 【解析】A．直径为2～20 nm硅量子点没有形成分散系，故该硅量子点不是胶体，A正确； B．“燃煤脱硫"技术有利于较少SO2污染，不能减少碳的排放，不能实现“碳达峰、碳中和”，B错误； C．“神舟十四号”飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷中含有碳化硅或氮化硅，它们都是共价晶体，由于原子之间以强烈的共价键结合，断裂需消耗很多能量，因此它们硬度大、熔沸点高，可用于“神舟十四号”飞船返回舱外表面使用，C正确； D．Fe、Cr、Mn及它们形成的合金材料为黑色金属，除Fe、Cr、Mn之外的金属为有色金属。钢铁是铁合金，因此属于黑色金属材料，D正确； 故合理选项是B。 2．（2025·湖北新高考协作体·期中考试）2023年9月，习近平总书记在黑龙江考察调研期间首次提出加快发展“新质生产力”。“新质生产力”的核心在于科技创新。下列有关说法正确的是 A．“嫦娥五号”使用的月球钻杆是铝基复合材料，该材料具有硬度大、耐磨损、抗腐蚀及密度小等性能 B．“嫦娥六号”着陆器携带的五星红旗由超细玄武岩纤维纺织而成，玄武岩纤维属于有机高分子 C．歼-20上采用的氮化镓涂层，属于新型金属材料 D．华为公司自主研发的“麒麟9000”芯片与中国天眼传输信息用的光导纤维材料的主要成分相同 【答案】A 【解析】A．铝基复合材料是一种具有多种优异性能的新型材料，它通过将铝基体与增强颗粒结合，使得铝合金的强韧性得到进一步提高，该材料具有硬度大、耐磨损、抗腐蚀及密度小等性能，A正确； B．玄武岩纤维由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的，是一种无机非金属材料，B错误； C．氮化镓是新型无机非金属材料，不属于新型金属材料，C错误； D．芯片的主要成分是硅单质，光导纤维材料的主要成分为二氧化硅，D错误； 故选A。 3．（2025·江苏南京六校联合体·月考）2024年4月24日是第九个“中国航天日”，主题是“极目楚天共襄星汉”。下列有关中国空间站说法正确的是 A．太阳能电池中的单晶硅——半导体材料 B．外表面的高温结构碳化硅陶瓷——硅酸盐材料 C．外层的热控保温材料石墨烯——有机高分子材料 D．外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂——天然高分子材料 【答案】A 【解析】A．太阳能电池中的单晶硅导电性介于导体和半导体之间，属于半导体材料，故A正确； B．外表面的高温结构陶瓷碳化硅属于新型无机非金属材料，不属于硅酸盐材料，故B错误； C．外层的热控保温材料石墨烯主要成分是碳单质，属于无机非金属材料，故C错误； D．外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂是高聚物，属于合成高分子材料，故D错误； 故答案选A。 4．（2025·山东名校联盟·期中检测）2023年5月30日，神十六发射成功，空间站开启了全面建成后的首次载人飞行任务。航天技术的突破，离不开材料技术的发展，下列关于材料的说法正确的是 A．航天飞机两翼以及机身使用陶瓷基复合材料覆盖，该复合材料属于新型有机材料 B．中国空间站存储器所用石墨烯，属于无机非金属材料 C．宇航员航天服的材料之——高强度涤纶，涤纶属于人造纤维 D．二氧化硅是神舟飞船搭载的太阳能电池板的核心材料 【答案】B 【解析】A．复合材料具有高强度、抗热震等优点，是新型无机非金属材料，A错误； B．石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，B正确； C．高强度涤纶，涤纶属于合成纤维，C错误； D．太阳能电池材料为硅单质，D错误； 故选B。 考向03 航空燃料推进剂 1．（2025·福建福州协作校·期中）能源、航天、信息等科技离不开新技术和新材料的发现和应用。下列有关说法正确的是 A．量子通信材料如螺旋碳纳米管、石墨烯等纳米材料属于胶体 B．航天核心舱搭载的柔性太阳能电池板的核心材料是晶体二氧化硅 C．新一代运载火箭成功应用液氧、煤油发动机，煤油是石油分馏所得混合物 D．福建舰舰身材料采用低碳合金钢，合金的强度一般低于成分金属 【答案】C 【解析】A．螺旋碳纳米管、石墨烯等纳米材料是纯净物，分散到分散剂后形成的分散系属于胶体，故A错误； B．太阳能电池板的核心材料是单晶硅，故B错误； C．石油的分馏可获得多种物质，煤油是石油分馏所得混合物，故C正确； D．合金的熔点比成分金属低，硬度比成分金属高，所以合金的强度一般高于成分金属，故D错误； 故选C。 2．（2025·甘肃兰州·建标考试）下列有关科技成就的描述错误的是 A．“朱雀二号”遥二运载火箭使用的燃料甲烷为非极性分子 B．“神舟十七号”发动机使用的耐高温结构材料含有非极性键 C．我国自供电软体机器人所用的有机硅树脂难溶于水 D．深空探测器的高强度零部件采用的钛合金属于金属材料 【答案】B 【解析】A．甲烷的空间结构是正四面体，正、负电荷中心重合，属于非极性分子，A正确； B．中硅原子和氮原子之间形成的是极性键，不含有非极性键，B错误； C．有机硅树脂是一种高分子化合物，其分子结构具有较大的非极性部分。水是极性分子，而有机硅树脂分子的极性较小，根据相似相溶原理，有机硅树脂难溶于水，C正确； D．钛合金是以钛为基础加入其它元素形成的合金材料，属于金属材料，D正确； 故选B。 3．（2025·山西·阶段练习）近年来我国航天事业发展迅速，下列对所涉及化学知识的叙述错误的是 A．“天宫”空间站新补充了一批氙推进剂，氙是稀有气体 B．“天舟六号”壳体使用了铝合金，合金是金属材料 C．“长征七号”采用了液氧煤油发动机，煤油是混合物 D．“嫦娥五号”取回的月壤样品中含有天然玻璃物质，玻璃是晶体 【答案】D 【解析】A．氙是位于元素周期表0族的稀有气体，故A正确； B．合金是性能优良的金属材料，故B正确； C．煤油是多种烃类混合而成的混合物，故C正确； D．玻璃是没有固定熔沸点的非晶体，故D错误； 故选D。 4．（2025·陕西·联考）中国载人航天工程30年来取得了重大成就。下列说法错误的是 A．“嫦娥五号”使用的月球钻杆是铝基复合材料，该材料具有耐磨损、密度大、抗腐蚀等性能 B．“天宫课堂”的泡腾片(主要成分是有机酸、碳酸盐)在实验中生成是利用了强酸制弱酸的原理 C．中国空间站“天和”核心舱使用的柔性太阳电池阵将太阳能转化为电能 D．“长征七号遥五”运载火箭因采用全液氧煤油等燃料，无毒无污染，被称为“绿色”火箭 【答案】A 【解析】A．铝基复合材料具有硬度大、耐磨损、抗腐蚀及密度小的特点，才能使月球钻杆耐磨、耐腐蚀，密度小保证在运输时减少能量损耗，A项错误； B．有机酸和碳酸盐在水中发生强酸制弱酸的反应，产生大量二氧化碳气体，B项正确； C．太阳能电池是一种能够将太阳能转化为电能的设备，这是光伏发电的基本原理，C项正确； D．液氧煤油反应后的产物为二氧化碳和水，对环境无毒、无污染，D项正确； 故答案选A。 考向04 储能技术 1．（2025·山西太原·期末）2023年中国航天大会的主题是“格物致知，叩问苍穹”。下列关于神舟飞船所用材料说法正确的是 A．飞船返回舱外表使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐 B．制作发动机喷管套筒使用了碳纤维，碳纤维属于有机高分子材料 C．发射飞船的新一代运载火箭使用液氧煤油发动机，煤油是烃的混合物 D．“神舟十七号”使用砷化镓(GaAs)太阳能电池，供电时砷化镓发生氧化还原反应 【答案】C 【解析】A．神舟飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料，不是传统的硅酸盐材料，A错误； B．制作发动机喷管套筒使用了碳纤维，碳纤维属于无机非金属材料，不是有机高分子材料，B错误； C．发射飞船的新一代运载火箭使用液氧煤油发动机，煤油是不同烃的混合物，C正确； D．太阳能电池是将光能转化为电能，没有发生氧化还原反应，D错误； 故答案为：C。 2．（2025·福建·期中）中国“天宫”空间站运用的“黑科技”很多，下列对所涉及物质的性质描述错误的是 A．被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金，其强度大于纯铝 B．太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为无机非金属材料 C．核心舱配置的离子推进器以氙和氩气作为推进剂，氙和氩属于稀有气体 D．柔性太阳能板使用了国产新型高纯度二氧化硅，其性质稳定，是优良的光电材料 【答案】D 【解析】A．合金相比纯金属，硬度高、熔点低，被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金，由于添加了合金化元素，铝合金的强度得到了显著提升，其强度大于纯铝，A正确； B．碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度纤维，玻璃纤维的主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，二者均为无机非金属材料，B正确； C．氙和氩元素均属于0族元素，氙和氩属于稀有气体，C正确； D．Si是良好的半导体材料，柔性太阳能板使用了国产新型高纯度单质Si，其性质稳定，是优良的光电材料，D错误； 故选D。 3．（2025·海南·阶段练习）化学与材料密切相关。下列说法错误的是 A．制造5G芯片AlN晶圆属于无机非金属材料 B．锗单晶可以作为光电转换材料，用于太阳能电池 C．“歼-20”飞机上使用的碳纳米材料是一种新型有机高分子材料 D．储氢合金是一类储氢材料，可用于解决氢能储存和运输的难题 【答案】C 【解析】A．AlN是一种无机物，所以是无机非金属材料，故A正确； B．锗的单晶是优良的半导体材料，可以作为光电转换材料用于太阳能电池，故B正确； C．碳纳米材料不属于有机高分子材料，为新型无机非金属材料，故C错误； D．贮氢合金是一类能在一定条件下吸释氢的功能材料，与液态和气态贮氢法相比，储氢合金贮氢密度大，对于解决氢的贮存和输运问题，从而大规模地运用氢能具有重要的意义，故D正确； 故答案选C。 4．（2025·重庆·开学考试）近年来我国航空航天事业取得了很多令世界瞩目的成就。下列说法错误的是 A．液氢、液氧以及高氯酸铵等物质可应用于火箭推进剂 B．航天器表面防热材料所用的镍基合金熔点高于镍 C．月壤中发现的石墨烯与地球上的金刚石属于同素异形体 D．航天器使用的太阳能电池帆板的主要成分是多晶硅 【答案】B 【解析】A．液氢可燃、液氧助燃，高氯酸铵具有强氧化性且分解生成气体，以上物质可应用于火箭推进剂，故A正确； B．合金的熔点一般低于纯金属，故镍基合金熔点低于镍，故B错误； C．月壤中发现的石墨烯与地球上的金刚石是碳元素形成的不同单质，属于同素异形体，故C正确； D．航天器使用的太阳能电池帆板的主要成分是多晶硅，属于单质硅，故D正确； 答案选B。 考向05 生命保障系统中的化学 1．（2025·山东济南·期中）超氧化钾()与性质相似，是广泛应用于航天和潜水的供氧剂。下列说法正确的是 A．中O元素的化合价为价 B．中阴阳离子个数之比为 C．与反应后，固体质量减少 D．当时，和分别与足量水反应生成的物质的量之比为 【答案】D 【解析】A．中K的化合价为+1价，则O化合价为-1价，A错误； B．是由K+和O构成，其阴阳离子个数比为1:1，B错误； C．KO2会与会发生反应，其化学方程式为：，若有4mol KO2固体参加反应，固体质量减少8g，与反应后，则固体质量减少2g，C错误； D．由反应方程式、推知，时，分别加入足量水中生成之比为3∶2，D正确； 故选D。 2．（2025·重庆·期末）下列关于金属单质及其化合物的说法不正确的是（    ） A．Na2O2常用作航天和潜水的供氧剂 B．磁铁的主要成分是铁单质 C．MgO和Al2O3常用作耐火材料 D．Fe2O3是一种常见的红色颜料 【答案】B 【解析】A. Na2O2可与人呼出的二氧化碳、水反应生成氧气，常用作航天和潜水的供氧剂，A正确； B. 磁铁的主要成分是四氧化三铁，B错误； C.MgO与Al2O3为离子晶体，有较高的熔点，常用作耐火材料，C正确； D.Fe2O3俗称铁红，是一种常见的红色颜料，D正确； 答案为B。 3．（2025·北京海淀·期末）随着神舟十五号飞船的成功发射，6名中国航天员在空间站实现在轨交接。空间站中有一套完善的再生式环境控制与生命保障系统，可实现舱内氧气和水的循环利用，保障航天员长时间在轨驻留的需求。下列过程属于物理变化的是 A．长征二号遥十五火箭点火发射 B．冷凝回收舱内的水蒸气 C．利用循环水电解制氧气 D．还原去除舱内的二氧化碳 【答案】B 【解析】A．火箭点火发射时燃料燃烧，属于化学变化，A不选； B．冷凝水蒸气得到液态水，没有生成新物质，属于物理变化，B选； C．电解水制氧气有新物质生成，属于化学变化，C不选； D．用氢气还原去除舱内的二氧化碳生成水，有新物质生成，属于化学变化，D不选； 故选：B。 4．（2025·北京·期中）天宫空间站中有一套完善的再生式环境控制与生命保障系统，可实现舱内氧气和水的循环利用。下列过程不属于化学变化的是 A．火箭点火发射 B．冷凝回收舱内的水蒸气 C．一定条件下，由水为原料制备氧气 D．还原法去除舱内的二氧化碳 【答案】B 【解析】A．火箭点火发射过程中产生新物质，属于化学变化，A不符合； B．冷凝回收舱内的水蒸气，属于物质状态之间的变化，没有产生新物质，属于物理变化，B符合； C．一定条件下，由水为原料制备氧气，有新物质生成，属于化学变化，C不符合； D．还原法去除舱内的二氧化碳过程中产生新物质，属于化学变化，D不符合； 故选B。 1（2025·北京丰台·期中联考）研究CO2的回收和综合利用对航天建设有重要意义。 Ⅰ.载人航天器中，利用萨巴蒂尔反应可将航天员呼出的CO2转化为 H2O，再通过电解H2O 获得 O2，实现O2的再生，同时还能制备CH4。已知： 反应①：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)  ∆H = −252.9kJ/mol 反应②：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)  ∆H = +571.6kJ/mol 请回答下列问题： (1)反应①属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)利用 CH4可制备乙烯及合成气(CO、H2)。有关化学键键能(E)的数据如表： 化学键 H-H C=C C-C C-H E(kJ/mol) 436 a 348 413 已知2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g) ΔH =+167kJ/mol，则a= 。 Ⅱ.回收利用CO2是目前解决长期载人航天舱内(如空间站)供氧问题的有效途径，科研人员研究出其物质转化途径如下图： (3)反应A为CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)，是回收利用CO2的关键步骤。 已知：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)  ΔH = −483.6 kJ·mol−1 CH4(g) + 2O2(g) = 2H2O(g) + CO2(g)  ΔH = −802.3 kJ·mol−1 反应A的ΔH = kJ·mol−1 (4)将原料气按n(CO2)：n(H2)=1：4置于恒容密闭容器中发生反应A，在相同时间内测得H2O的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示(虚线为平衡时的曲线)。        ①理论上，能提高CO2平衡转化率的措施有 (写出一条即可)。 ②空间站的反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的方法来提高CO2的转化效率，原因是 。 (5)下列关于空间站内物质和能量变化的说法中，不正确的是 (填字母)。 a．反应B的能量变化是电能→化学能或光能→化学能 b．物质转化中O、H原子的利用率均为100% c．不用Na2O2作供氧剂的原因可能是Na2O2不易实现循环利用 (6)用CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g)代替反应A，可实现氢、氧元素完全循环利用，缺点是使用一段时间后催化剂的催化效果会明显下降，其原因是 。 【答案】(1)放热 (2)613 (3)-164.9 (4) 加压、降温、提高原料气中H2的比例(任写一条) 前段加热，有利于加快反应速率；后段冷却，有利于平衡正向移动，增大CO2的转化率 (5)b (6)生成物碳颗粒附着在催化剂表面影响了催化效果或催化剂中毒 【解析】（1）反应①的ΔH=-252.9kJ/mol＜0，说明该反应为放热反应，故答案为放热； （2）利用ΔH=反应物键能和-生成物键能和，即ΔH=(2×4×413)kJ/mol－(a+4×413+2×436)kJ/mol=+167kJ/mol，解得a=613；故答案为613； （3）①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  ΔH =−483.6 kJ·mol−1；②CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g)+CO2(g)  ΔH =−802.3 kJ·mol−1，根据目标反应方程式以及盖斯定律，可知反应A为①×2－②，则ΔH=2×(-483.6)kJ/mol－(-802.3)kJ/mol=-164.9kJ/mol，故答案为-164.9； （4）提高CO2的平衡转化率，使平衡向正反应方向进行，反应A为气体分子数减小的反应，可以增大压强，该反应为放热反应，可以降低温度，也可以增大氢气比例；故答案为加压、降温、提高原料气中H2的比例(任写一条)； 前段加热，温度升高，有利于加快反应速率，后段冷却，因为该反应为放热反应，降低温度，有利于平衡正向移动，CO2的转化率增大；故答案为前段加热，有利于加快反应速率；后段冷却，有利于平衡正向移动，增大CO2的转化率 （5）a．反应B为H2O光解/电解得到O2和H2的过程，能量变化为电能/光能→化学能，故a说法正确； b．物质转化过程中，有甲烷和氢气产生，因此H原子的利用率小于100%，故b说法错误； c．Na2O2作供氧剂时，消耗之后无法再产生，不可循环利用，故c说法正确； 答案为b； （6）用CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替反应A，可实现氢、氧元素完全循环利用，缺点是使用一段时间后，生成物碳颗粒会附着在催化剂表面，影响催化剂效果，从而催化剂的催化效果会明显下降或生成物碳颗粒会使催化剂中毒；故答案为生成物碳颗粒附着在催化剂表面影响了催化效果或催化剂中毒。 2．（2025·湖南·阶段考试）火箭推进剂在航天和军事领域具有广泛的应用。 I．肼()常温下呈液态，具有弱碱性和强还原性，可与等氧化剂用作火箭燃料。 (1)肼溶于水形成二元弱碱，碱性比弱，在水中的电离与相似，写出肼在水中的第一步电离方程式 。 (2)在标准压强和指定温度(298.15K)下，，在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出19.5kJ的热量。写出燃烧的热化学方程式 。 (3)肼()-双氧水燃料电池由于绿色环保且具有较高的能量密度而被广泛使用，其工作原理如图所示。 写出负极的电极反应式： 。 Ⅱ．我国的祝融号火星车已于2021年成功登陆火星，火星表面大气的主要成分是，占总量的95.32%。科学家们设想通过还原反应将其转化为推进剂以实现星际旅行的愿望，二氧化碳加氢甲烷化(Sabatier反应)可表示为： 反应1： 反应2： 将和通入某恒压密闭容器中将甲烷化，平衡时体系中各含碳元素物质的物质的量与温度T的关系如图所示。 (4)曲线Y代表的物质是 (填化学式)，曲线Z所代表的物质在1100K以上物质的量减小的原因是 。 (5)当反应1和反应2均达到化学平衡状态时，若维持温度不变，向容器内通入惰性气体He，则反应2平衡 (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。 (6)800K时，若平衡时容器内总压为p，则反应2的压强平衡常数 (结果保留两位有效数字，为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】(1) (2) (3) (4) CO 反应1是放热反应，反应2是吸热反应，升高温度反应1平衡逆向移动使增多的程度小于反应2 (5)正向移动 (6)0.34 【解析】（1）肼溶于水形成二元弱碱，在水中的电离与相似，则第一步电离方程式为：。 （2）N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，反应为：，在标准压强和指定温度(298.15K)下，完全燃烧放出19.5kJ的热量，可知1molN2H4完全燃烧放出的热量为：，因此燃烧的热化学方程式：。 （3）燃料电池中，肼（）具有还原性，在负极发生氧化反应：。 （4）反应1是放热反应，反应2是吸热反应，升高温度，反应1平衡逆向移动，物质的量逐渐减少；反应2平衡正向移动，所以CO的物质的量一直增大，曲线Y表示CO，曲线Z表示；在1100K以上物质的量减小的原因是：反应1是放热反应，反应2是吸热反应，升高温度反应1平衡逆向移动使增多的程度小于反应2。 （5）反应1从左向右气体分子数减小，反应2气体分子数不变，当反应1和反应2均达到化学平衡状态时，若维持温度不变，向恒压容器内通入惰性气体He，相当于减小压强，反应1平衡逆向移动，使和的物质的量增多、的物质的量减少，反应2中和的浓度增大、的浓度减小，反应2平衡正向移动。 （6）800K时，，，，根据O和H原子守恒可知：，，气体物质的总物质的量：，根据题意，分压=总压×物质的量分数，反应2的压强平衡常数。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$