2018新课标Ⅰ卷理综28题赏析

2018-11-08殷艳辉

数理化解题研究 2018年28期

关键词：平衡常数主干本题

殷艳辉

(湖南师大附中 410006)

2018年高考新课标Ⅰ卷理综28题题目内容如下：

采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用.回答下列问题：

(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5.该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为O2.

(2)F·Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：

2N2O4(g)

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡.体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=∞时，N2O5(g)完全分解)：

t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1

①已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g)，ΔH1=-4.4kJ·mol-1

2NO2(g)=N2O4(g),ΔH2=-55.3kJ·mol-1

则反应N2O5(g)=2NO2(g)+1/2O2(g) ΔH1=+53.1kJ·mol-1

②研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v=2×10-3×pN2O5(kPa·min-1).t=62min时，测得体系中pO2=2.9kPa，则此时的pN2O5=30.0kPa，v=6.0×10-2kPa·min-1

③若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p(35℃)大于63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是温度提高，体积不变，总压强提高；NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量加，总压强提高.

第二步：NO2+NO3→NO+NO2+O2慢反应；第三步：NO+NO3→2NO2快反应.

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡.下列表述正确的是(AC)(填标号)

A.υ(第一步的逆反应)>υ(第二步反应)

B.反应的中间产物只有NO3

C.第二步NO2与NO3的碰撞仅部分有效

D.第三步反应活化能较高

笔者认为，此题在主干知识和核心素养两方面对考生进行了有效的考查，具体阐述如下.

一、主干知识考查全面，信息给予形式多样

本题一共设计为三问，第(1)问考查核心知识为氧化还原反应；第(2)问考查核心知识包括阿伏加德罗定律、反应热、可逆反应、平衡移动原理、化学反应速率、化学平衡常数；第(3)考查核心知识包括有效碰撞理论、动力学机理快慢反应.由此看来，本题着重考查学生对化学反应原理知识的掌握和应用，几乎涵盖中学化学反应原理知识的所有主干知识，同时，题目采取了多种形式的信息给予方式来展开对这些知识点的考查，如第(1)对氧化还原原理的考查是以文字信息提供的方式，给定“干燥氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5”这一信息，让学生根据氧化还原反应原理分析推理得出气体氧化产物的分子式；如第(2)④中平衡常数Kp的求算依据来自于表格数据信息的分析和推理运用；如第(3)中给予化学反应微观历程的信息来引出相关内容的正误判断.

二、核心素养考查到位，关键能力相得益彰

本题以一种新型的绿色硝化技术——N2O5引入试题提问，并在试题演绎过程中三次出现研发者姓名，“Devil”、“F.Danidls”和“R.A.Ogg”，以及新科技专业名词，如“测压法”、“刚性反应器”.试题的这一特点正好契合化学学科核心素养“科学精神与社会责任”之要求，让考生领略化学对社会发展的重大贡献，体会与化学有关的社会热点问题的价值，增强对化学研究者的科学态度和探索精神的认同感和从事化学相关研究事业的使命感.

本题第(2)④中关于Kp的计算是本题设计的一个难点，需要考生对题干中的表格数据信息进行有效提取，利用好t(min)为0和∞两组特殊数据进行分析推理和计算；同时，需要考生深入理解题中所涉及化学变化的本质和特征，即N2O5的分解是按时间顺序逐步完全，其为不可逆反应，而分解产物中的NO2向N2O4转化为可逆反应，在达到化学平衡时各物质的分压数据可用来计算出KP.此处的精妙设计是对学生化学学科核心素养之“变化观念与平衡思想”恰如其分的考查.考生在解题过程中如果能够准确捕捉信息，多角度、动态的分析该化学反应，运用化学反应原理知识就能顺利解决平衡常数的计算问题.