高考热点

范媛媛

基于微粒结构变化的视角分析物质间相互转化的循环图像题是近年新高考化学的热点题型．本文例析相关高考题，以期探寻命题方向，使学生掌握解题方法，提高解答该类试题的准确率．

１ 物质循环图像在高考试题中的考查

真题 （２０２３年湖南卷）N２H４ 是一种强还原性的高能物質，在航天、能源等领域有广泛应用．我国科学家合成的某Ru（Ⅱ）催化剂（用[LＧRu—NH３]＋ 表示）能高效电催化氧化NH３ 合成N２H４，其反应机理如图１所示．下列说法错误的是（）．

２ 物质循环图像题的备考策略与解题方法

２．１ 关注教材中的物质循环图像分析

工业合成氨是化工生产中非常重要的化学反应．教材中合成氨的途径是以铁触媒作为催化剂，其中涉及的物质循环转化关系如图３所示．

分析微观反应机理：该图像揭示合成氨反应微观机理的物质循环过程．首先催化剂铁触媒在碰撞活化过程中产生缺陷，然后氮气吸附在缺陷上，解离成氮原子，接着氢气参与反应，氮原子遇氢生成氨气，最后氨气分子通过剧烈碰撞脱离出来．铁触媒作为该反应的催化剂，在４５０～５００ ℃的活性最大，催化效率最高，吸附在催化剂上的物质一般用?来表示．因此备考时关注教材中的物质循环图像，深化对物质转化本质的认识与理解，这对解答物质循环图像题至关重要．

２.２ 物质循环图像题的解题方法

１）审题．明确循环反应的目的．

２）清楚物质循环图像的起点．由唯一的生成物可以得到循环反应的终点，该终点的下一步则是反应的起点，顺着起点，根据物质结构与性质的变化逐步分析直至终点．

３）注意图像中箭头的指示或提示，分析出具体的反应物、生成物、催化剂和中间体．通过几个分步反应的叠加，消去催化剂和中间体，结合化合价升降的变化及氧化还原反应原理得到总反应式．

４）根据题干信息和物质循环图像及其他图像之间的关系，对隐含于图像中的信息及关系进行深度解读，有时候物质循环图像题也会结合其他图像，比如融合化学反应速率与平衡移动原理综合考查，因此要应用相关知识进行正确的逻辑推理．

５）涉及有机物之间的循环转化，要根据断键、成键的位置，结合有机反应机理与反应类型进行分析．

物质循环图像题考查物质转化过程中的结构变化，涉及不同模块知识的考查，试题的综合性强，强调必备知识的同时更注重对能力的考查．预测２０２４年的高考，涉及物质循环图像的分析题依然会是高频考点，读懂题干及图像信息，把握微观结构变化，迁移应用必备知识，掌握方法与技巧才能快速准确解答．

链接练习

科研人员利用高压N２ 气流将水滴喷射到涂有催化剂的石墨网上，研究常温制氨，其反应历程中微粒转化关系如图４所示，相对能量变化关系如图５所示，图中?表示催化剂表面吸附的物种．下列说法正确的是（）．

A．? N２→? N２H 过程中发生非极性键的断裂与形成

B．Ⅰ转化为? NH 和NH３ 的过程中会生成N２H４

C．Ⅱ表示的微粒符号是? NHNH２

D．反应历程中放热最多的反应是? NHNH＋２H３O＋ ＋２e－ →? NH＋NH３＋２H２O

链接练习参考答案

B．