趙宇
摘 要:近年來,浙江省選考化學(xué)“反應(yīng)原理類綜合大題”具有題型穩(wěn)定、考點(diǎn)鮮明、拉分效應(yīng)明顯、區(qū)分度高等特點(diǎn),充分彰顯了強(qiáng)大的測試功能與價(jià)值正取向。因此,對這類題型進(jìn)行特點(diǎn)分析、拉分原因分析及高分突破策略研究,并為一線師生提供有效參據(jù)等具有重要意義。
關(guān)鍵詞:選考化學(xué);反應(yīng)原理類;綜合大題;高分突破;策略研究
一、特點(diǎn)分析
近年來,浙江省選考化學(xué)“反應(yīng)原理類綜合大題”題型主要把熱化學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率及三大平衡等知識點(diǎn)融合在一起命題,并常載有圖像或表格等形式。重點(diǎn)考查熱化學(xué)(或離子、電極)方程式的書寫、離子濃度大小比較、反應(yīng)速率大小、平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、電化學(xué)裝置、平衡曲線的識別與繪制等。設(shè)問較多,考查的內(nèi)容也就繁雜,導(dǎo)致思維轉(zhuǎn)換角度大,試題難度大,對思維能力要求高,成為較為集中的高考得分拉分點(diǎn)。就此類綜合大題的命題背景來說,通常有兩種:一是利用現(xiàn)行教材中學(xué)生熟悉的知識為背景命題;二是利用學(xué)生不熟悉的,但與日常生產(chǎn)、生活、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等密切相關(guān)的學(xué)科素材為背景命題。且后者較為常見。因此,該類題知識覆蓋面廣、綜合性較強(qiáng)、分值高,能較好的全面考查學(xué)生對《化學(xué)反應(yīng)原理》等模塊各主干知識的掌握情況與綜合能力。
二、突破策略
雖然該類題設(shè)問多,考查內(nèi)容豐富,但都在選考要求范圍之內(nèi),往往不會(huì)出現(xiàn)偏、怪、難等怪異現(xiàn)象,因此要充滿信心,分析時(shí)要冷靜,不能急于求成。畢竟這類試題考查的內(nèi)容很基礎(chǔ),是得分的主陣地,所以復(fù)習(xí)時(shí)一定要重視諸如蓋斯定律的應(yīng)用與熱化學(xué)方程式的書寫技巧及注意事項(xiàng),有關(guān)各類平衡移動(dòng)的判斷、常數(shù)的表達(dá)式、影響因素及相關(guān)計(jì)算,電離程度、水解程度的強(qiáng)弱判斷及離子濃度大小比較技巧等基礎(chǔ)知識。這些都是平時(shí)復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn),也是選考拉分現(xiàn)象的重災(zāi)區(qū)。當(dāng)然,在全面突破與搶占這部分高考內(nèi)容得分制高點(diǎn)時(shí),如不能夠很好地讀懂圖表、不能夠抓住圖表信息及不能夠精準(zhǔn)作圖等,也都是拉分失分的主要原因。
三、考點(diǎn)分析
歷年來浙江省高考選考化學(xué)在反應(yīng)原理類內(nèi)容上所考查的熱點(diǎn)、重點(diǎn)及拉分點(diǎn)主要波及化學(xué)平衡(側(cè)重化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式及其計(jì)算等);催化劑(側(cè)重催化劑概念及原理、催化劑參與反應(yīng)過程中的量化計(jì)算、催化劑與溫度關(guān)系問題、催化劑的選擇性問題等);氫鍵(側(cè)重氫鍵形成條件、氫鍵種類、氫鍵特點(diǎn)、氫鍵對物質(zhì)的物理性質(zhì)的影響等);電化學(xué)(側(cè)重電解電極方程式書寫等);作圖問題;原因分析問題等。現(xiàn)僅舉反應(yīng)原理中??嫉淖鲌D問題與大家共享共勉,以期達(dá)高分突破之神效。
該類試題圖像往往具有簡明、直觀、形象等特點(diǎn),但蘊(yùn)含著豐富的信息量,經(jīng)常涉及的圖像(表格)類型比較龐雜,因此,作圖的命題角度十分靈活。但萬變不離其宗,通常作圖題的理論依據(jù)還是速率理論和平衡移動(dòng)原理。因此,要求對理論達(dá)到深度理解,突破理解上的重難點(diǎn)。如,升高溫度,正逆反應(yīng)速率都升高,只是升高的程度大小不同;增大濃度,反應(yīng)速率增大(但當(dāng)往體系中加入某一物質(zhì)時(shí),若該物質(zhì)為固體和純液體時(shí),不影響速率);改變壓強(qiáng)時(shí),必須引起參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度變化才可能引起速率的改變;催化劑同等程度的改變正逆反應(yīng)速率但不影響平衡轉(zhuǎn)化率,但如果不是平衡態(tài),在相同時(shí)間內(nèi)使用催化劑和不使用催化劑,對非平衡轉(zhuǎn)化率還是有影響的。因此,作圖時(shí)要倍加注意諸如起點(diǎn)、拐點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)、終點(diǎn)和曲線變化趨勢等重要信息。另外,還要弄清反應(yīng)的類別是指單一反應(yīng)、還是平行反應(yīng)或連續(xù)反應(yīng);弄清外界條件的改變是對速率和平衡的單一影響還是同時(shí)影響,所作曲線是平衡態(tài)曲線還是非平衡態(tài)曲線及非平衡態(tài)至平衡態(tài)曲線等。
[例]F.Daniels等曾利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25℃時(shí)N2O5(g)分解反應(yīng):
其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示[t=∞時(shí),N2O5(g)完全分解]:
25℃時(shí),N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。并請畫出N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp隨溫度變化的曲線圖(從25℃開始畫)。
[解析]
方法一:
得圖像:
方法二:設(shè)35.8kPaN2O5(g)中有xkPaN2O5(g)參加反應(yīng)①,有ykPaN2O5(g)參加反應(yīng)②。據(jù)反應(yīng)方程式前后體積關(guān)系,則:
2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)
2 4 1
x 2.5x
2N2O5(g)→2N2O4(g)+O2(g)
2 2 1
y 1.5y
x+y=35.8
{2.5x+1.5y=63.1
解得:x=9.4,y=26.4
P(NO2)=18.8kPa,P(N2O4)=26.4kPa
Kp=P(NO2)2/P(N2O4)=18.82/26.4kPa=13.4kPa,圖像同方法一。
方法三:設(shè)35.8kPaN2O5(g)中有有xkPaN2O5(g)參加反應(yīng)①,則有(35.8-x)kPaN2O5(g)參加反應(yīng)②。據(jù)反應(yīng)方程式前后體積關(guān)系,可知P(O2)=35.8/2=17.9kPa,即:
2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)
2 4 1
x 2x
2N2O5(g)→2N2O4(g)+O2(g)
2 2 1
35.8-x35.8-x
所以,P(NO2)+P(N2O4)=63.1-17.9=45.2kPa,即2x+(35.8-x)=45.2
解得:x=9.4,圖像同方法一。
[高分突破策略]題中提到的剛性反應(yīng)器,意思是說容器體積不變,這時(shí)候利用分壓即可按照濃度方式代入化學(xué)平衡常數(shù)(K)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算,方法一最為傳統(tǒng),只不過計(jì)算稍微復(fù)雜,但容易理解及接受;方法二主要是抓住了反應(yīng)前后體積變化關(guān)系,即本題中反應(yīng)前后體積膨脹的倍數(shù)關(guān)系即理解為反應(yīng)前后分壓增大的倍數(shù)關(guān)系,這樣關(guān)于x、y的二元方程組很容易列出并求解;方法三最為簡捷,關(guān)鍵在于不管兩方程式發(fā)生的比例如何,都不影響生成O2的量,即生成O2的分壓為17.9kPa,因?yàn)閮煞磻?yīng)式中N2O5與O2的關(guān)系均為2:1。另外,畫圖像時(shí),起點(diǎn)值是可以確定的,即13.4kPa,并且還要注意題目要求是從25℃開始畫的。因此,答此題一定要注意細(xì)節(jié)問題,否則極容易拉分。