剖析高考真题 突破反应历程

江西

化学反应历程题最早出现在2014年全国卷Ⅰ第9题，考查H2O2的分解机理，在近几年的高考真题及模拟题中高频考查。试题往往结合学习探索情境，素材多为最新研究成果，考点源于教材，略高于教材，体现了基于真实情境的项目式化学教学，凸显了基础知识在培养关键能力、学科核心素养中的地位和支撑作用，渗透了对化学学科核心素养的考查，充分体现高考的命题要求。笔者对近四年高考试题的命题特点进行了对比分析，对典型试题进行了详细解析，总结解答此类问题的策略，以期对师生的复习备考有所帮助。

1 近四年高考真题对比分析

表1 2017—2020年全国卷及新高考地区试题反应历程考查形式及角度

1.1 试题特点

(1)此类试题大多以学科发展为内容情境，呈现最新的科研成果，情境新颖、知识覆盖面广、综合性较强。

(2)从历年的高考试题来看，试题主要以机理图及能量变化图的形式展示。在以机理图形式的考查中，每道题都涉及化学键的知识点；在能量变化图像分析中，多次出现对活化能的考查。

(3)试题的呈现形式“稳中有变”，从2014年全国卷Ⅰ的以文字叙述为主的选择题变为近几年高考中图像信息的考查。对考生接受、吸收、整合化学信息的能力和信息转化能力要求较高。

1.2 考点框架

图1

2 解题策略

2.1 类比迁移，突破化学键数目的变化

反应机理图像详细描述了每一步转化的过程，包括过渡态的形成、键的断裂和生成。解题时，考生应通过化学键的成键特点抓住反应的特点，从而快速获得解题思路，缩短解答时间，迅速找到解题突破口。

2.2 注意反应物、产物、催化剂、反应中间体的区别

从历年高考真题来看，反应物、生成物、催化剂和中间体的考查在机理图中出现多次，对于反应机理图的分析，最重要的是反应物、产物、催化剂以及中间体的判别，催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的，通过一个箭头进入整个历程的物质则是反应物，而通过一个箭头最终脱离整个历程的物质一般是产物，反应中间体(中间体)是化学反应的中间产物。

图2 图解Fe(CO)5催化CO与H2O的反应

2.3 掌握两大基本功，突破能量变化图像

2019年全国卷Ⅰ首次出现结合能量图考查化学反应机理，2020年山东卷、天津卷、浙江七月选考有相似的考查方式。此类题型基于计算机模拟结果考查反应历程与机理、反应过程的能量变化；题型新颖，增强了试题的陌生度，起点高落脚点低，主要考查学生提取图表、图形信息和解决实际问题的能力。掌握两大基础知识——“化学反应过程中的能量变化”及“活化能”，可轻松破解此类难题。

化学反应体系中反应物、生成物的能量和活化能关系如图3所示。活化能是指化学反应中由反应物分子到达活化分子所需的最小能量。活化能表示势垒(有时称为能垒)的高度。E1表示正反应的活化能；反应物的总能量大于生成物的总能量，ΔH<0。

图3

图4

表2 图像中各阶段反应历程信息分析

3 试题赏析

【例1】(2020·全国卷Ⅰ·10)铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化，反应过程如图5所示。

图5

下列叙述错误的是

( )

A.CH3COI是反应中间体

C.反应过程中Rh的成键数目保持不变

【答案】C

【解析】

1.图像分析

图6

2.选项分析

( )

图7

A.HCN比HNC稳定

B.该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1

C.正反应的活化能大于逆反应的活化能

D.使用催化剂，可以改变反应的反应热

【答案】D

【解析】

1.图像分析

图8

E1表示正反应的活化能；E2表示逆反应的活化能；焓变ΔH=59.3 kJ·mol-1-0=+59.3 kJ·mol-1

2.选项分析

由图像分析可知，HCN能量比HNC能量低，因此，HCN比HNC稳定，故A项正确；焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1，故B项正确；由图解信息可知，正反应的活化能大于逆反应的活化能，故C项正确；使用催化剂，不能改变反应的反应热，只改变反应路径，反应热只与反应物和生成物的总能量有关，故D项错误。

【例3】如图9分别代表溴甲烷和2-溴叔丁烷发生水解的反应历程。下列说法错误的是

( )

A.反应Ⅰ的ΔH>0

B.反应Ⅱ有两个过渡态

C.增大氢氧化钠的浓度可使反应Ⅰ和Ⅱ速率都增大

D.反应过程中反应Ⅰ和Ⅱ都有C—Br的断裂和C—O键的形成

【答案】AC

【解析】

1.图像分析

图10

2.选项分析

4 总结及备考建议

从近几年的高考真题可以看出，当前反应机理试题选材新颖，题干语境真实，逐渐加大情境陌生度和呈现形式的创新度，考点“源于教材，高于教材”，落点往往是考查学生读取图表信息的能力以及利用题目给予的新信息解决问题的能力，充分体现了高考试题的基础性和创新性，符合高考评价体系的要求。

化学学科参考《中国高考评价体系》、依据《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》和高校人才选拔要求，科学构建考查内容，反应机理正是作为考查学生接受、吸收整合化学信息的能力以及分析和解决化学问题的能力的重要载体。机理题的考查形式较为新颖，易让学生产生畏难情绪。因此，备考中应多关注“在哪儿、从哪来”的基本问题。加强对(人教版)选修4绪言部分的学习，熟练掌握活化能、反应热等基础性知识，以课本为起点，构建完整的知识网络。