全國卷Ⅱ化學反應原理綜合題命題特點分析及預測

安徽 尉言勛 徐 楠

化學反應原理綜合題，是高考全國卷Ⅱ中三個必考大題之一，往往以實際生產(chǎn)、生活聯(lián)系緊密的物質為背景材料進行命題，考點源于教材，又略高于教材。命題以基礎知識為主線，注重學生能力的考查?？v觀近三年的高考試題，考查的基本內容變化不大，常以選擇、填空、識圖、原因分析等形式呈現(xiàn)。本文對近三年的命題特點進行了對比分析，對典型試題進行了詳細解析，總結了命題的特征并對2018年高考進行了預測。

一、近三年化學反應原理綜合題真題對比分析

年份呈現(xiàn)特點試題情景、考查角度及知識要點2015年3個小題,9個空,2個圖以利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)合成甲醇為背景,考查焓變計算、化學平衡常數(shù)、化學反應速率和化學平衡影響因素、轉化率、根據(jù)圖象分析問題等2016年3個小題,9個空,2個圖以丙烯腈的制備為背景,考查熱力學趨勢、反應條件的選擇、產(chǎn)率與反應溫度的曲線關系、根據(jù)圖象問題分析原因、影響化學平衡的因素、簡單計算等2017年3個小題,7個空,3個圖以丁烯為載體,考查焓變的計算、平衡轉化率與反應溫度、壓強關系,產(chǎn)率與進料氣、反應溫度的關系曲線分析,產(chǎn)率快速降低的原因分析

1.考題的共同特征

(1)以真實的工業(yè)生產(chǎn)為載體，知識覆蓋面廣、綜合性較強，各小題之間有一定的獨立性?？键c一般比較固定，比如每年均考查：①熱化學方程式及蓋斯定律的應用；②化學方程式的書寫，特別是陌生離子方程式的書寫，氧化還原反應方程式等。

(2)題目往往給予2～3個圖形，有時會有表格。側重考查學生讀取圖表信息的能力，利用讀取的信息解決實際問題。難點是化學反應條件的控制，化學平衡圖象的分析與判斷。比如：平衡轉化率或產(chǎn)率為縱坐標、溫度或反應物濃度比值為橫坐標的圖形分析。

(3)注重化學計算能力的考查，比如：2015年涉及利用鍵能和蓋斯定律計算焓變，2016年涉及進料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比，2017年涉及蓋斯定律的簡單計算。

2.考點的框架

3.高頻考點——焓變的計算及蓋斯定律

(1)用焓的變化(ΔH)來描述化學反應的反應熱。焓變的計算方法：

(2)蓋斯定律：對于同一個反應不管化學反應是一步完成或分幾步完成，其反應熱是相同的。如圖：

二、真題解析

【例】(2017·全國卷Ⅱ)丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}：

(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1 - 丁烯(C4H8)的熱化學方程式如下：

反應①的ΔH1為__________ kJ·mol-1。圖(a)是反應①平衡轉化率與反應溫度及壓強的關系圖，x__________(填“大于”或“小于”)0.1；欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高，應采取的措施是__________(填標號)。

A．升高溫度 B．降低溫度

C．增大壓強 D．降低壓強

(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應器(氫氣的作用是活化催化劑)，出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，其降低的原因是__________。

(3)圖(c)為反應產(chǎn)率和反應溫度的關系曲線，副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是__________、________；590℃之后，丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是__________。

【答案】(1)+123 小于 AD

(3)升高溫度有利于反應向吸熱方向進行 溫度升高反應速率加快 丁烯高溫裂解生成短鏈烴類

【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律，②-③=①，則ΔH1=ΔH2-ΔH3=-119 kJ·mol-1+242 kJ·mol-1=+123 kJ·mol-1。反應①是一個氣體分子數(shù)增加的反應，由圖(a)可以看出，溫度相同時，由平衡轉化率(0.1 MPa)<平衡轉化率(xMPa)，丁烷的轉化率增大，即平衡正向移動，所以x的壓強較小，x<0.1。由于反應①為吸熱反應，溫度升高時，平衡正向移動，丁烯的平衡產(chǎn)率增大，則A正確、B錯誤。反應①正向進行時體積增大，加壓時平衡逆向移動，丁烯的平衡產(chǎn)率減小，則C錯誤，D正確。

(2)由題目給予信息“氫氣可以活化催化劑”，所以轉化率先升高是因為氫氣的量增加，從而使丁烯的產(chǎn)率增加；當進料氣中n(氫氣)/n(丁烷)增大到一定程度后，由于產(chǎn)物中H2的濃度增大，逆反應速率增大，使反應①平衡逆向移動，從而使丁烯轉化率下降。

(3)該反應為吸熱反應，590℃之前，溫度升高時反應速率加快，平衡正向移動，平衡體系中生成的丁烯增多，產(chǎn)率逐漸增加；當溫度超過590℃時，由題目信息可得由于丁烷高溫會裂解生成短鏈烴類，所以副產(chǎn)物曲線迅速上升，導致丁烯產(chǎn)率降低。

【難點突破】(1)分析圖象時“三看”：①一看縱坐標與橫坐標的意義；②二看線的走向和變化趨勢；③三看起點、拐點以及終點。然后根據(jù)圖象中呈現(xiàn)的關系、題目信息和所學知識相結合，按照要求解答問題。

(2)使用控制變量法要遵循兩個原則：①單一變量原則，②對照性原則。命題中經(jīng)常考查多因素對某一變量產(chǎn)生影響的問題。通過控制變量法可以繪制的曲線圖有很多種，要注意結合影響因素回答問題。

【題目分析及預測】

1.命題特點

(1)本題以丁烷催化脫氫制備丁烯的工業(yè)過程為載體考查化學反應原理基礎知識，同時考查學生對化學知識的認知、復述以及綜合利用的能力。通過反應參數(shù)圖，引導考生從反應速率角度分析平衡態(tài)和非平衡態(tài)反應的差異，考查學生利用熱力學和動力學的知識分析工業(yè)生產(chǎn)中有關反應產(chǎn)率的實際問題。

(2)該題目考查了化學核心素養(yǎng)中的變化觀念與平衡思想，引導學生認識到化學變化伴隨一定的能量轉化；通過本題引導學生從多角度分析化學反應，充分利用化學原理去解決實際問題。通過焓變、平衡轉化率與反應溫度及壓強等的關系圖，考查提高平衡產(chǎn)率應采取的措施等基本問題間接實現(xiàn)對化學學科素養(yǎng)的考查。

(3)試題命制中提供拓展知識信息，考查學生自學能力、提取有效信息的能力。要求學生在提取有效信息的基礎上解答試題。比如題目中給予了重要信息：“氫氣的作用是活化催化劑”以及“副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物”，這兩句話對題目的解答起到至關重要的作用。學生可以在原有知識的基礎上提取、加工、利用該信息，回答問題。題目的設計注重考查學生知識的應用性、思維的靈活性，培養(yǎng)學生形成思維能力。

(4)在試題的呈現(xiàn)方式上，穩(wěn)中求變、強調應用、突出能力。要求學生對圖表和數(shù)據(jù)進行自主學習、吸收整合、靈活應用。該題中涉及了數(shù)學與圖形的綜合，注重“數(shù)”和“形”的有機結合，以關系曲線的形式考查化學理論知識，讓考生由此獲得化學信息，再回歸到基本反應原理理論上，通過綜合分析、歸納演繹，推理出可能原因。

(5)對于表述要求較高的地方，題目采用了在大題中設置選擇題的方式給學生以提示，增強考查的指向性，方便學生理解考查意圖，降低答題障礙，提高考試的區(qū)分效果。

2.2018年高考預測

(1)延續(xù)近年的命題特點，題目仍然會給予新的信息，要求考生充分利用題目信息，銜接、重組、轉換。新信息的敘述有時看上去很隨意，但往往隱含著解題的關鍵信息。

(2)在提取新信息的基礎上，回歸到基本反應原理和物質結構理論中，通過延伸基礎知識、基本理論，在培養(yǎng)學生自學和探究精神方面進行嘗試。

(3)從教材基礎知識出發(fā)，結合反應物的性質和環(huán)境特點，對提高反應物的總利用率、控制副反應發(fā)生、提高產(chǎn)品產(chǎn)率、如何使反應更加綠色環(huán)保等方面進行命題，特別注意“反應產(chǎn)率”是近兩年考試的熱點。