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        淺析化學(xué)反應(yīng)原理綜合題的考查方式

        2017-03-07 05:47:20葛存鳳
        新課程·教師 2017年12期
        關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)原理

        葛存鳳

        摘 要:化學(xué)反應(yīng)原理是中學(xué)化學(xué)核心內(nèi)容之一,主要包括化學(xué)反應(yīng)能量變化、電化學(xué)原理、化學(xué)平衡、溶液中離子平衡等主干知識,要求學(xué)生能綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識解決與化學(xué)相關(guān)的生產(chǎn)、生活實(shí)際和科學(xué)研究中的簡單化學(xué)問題。解決問題過程中注意培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力、思維和方法。

        關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)原理;綜合探究題;考查方式

        化學(xué)反應(yīng)原理題在歷年江蘇高考試卷中所占分值均比較高, 以近三年的考題為例,知識點(diǎn)分布及分值情況是:2015年反應(yīng)熱計算2分,沉淀溶解平衡計算2分,平衡原理應(yīng)用2分,共計6分;2016年原電池電極反應(yīng)式書寫2分,共計2分;2017年電解池電極反應(yīng)式書寫2分,電解產(chǎn)物2分,PM的計算2分,共計6分。

        下面結(jié)合例題解析化學(xué)反應(yīng)原理綜合題。

        例:根據(jù)圖像選擇反應(yīng)最佳條件

        二甲醚(DME)被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”。由合成氣制備二甲醚的主要原理如下:

        解析:(1)根據(jù)蓋斯定律,通過反應(yīng)①*2+②+③可得反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=-246.1kJ·mol-1。(2)常見的促進(jìn)放熱反應(yīng)且正方向氣體體積減少的可逆反應(yīng)的往正方向移動的方法有:增加反應(yīng)物的濃度、增大壓強(qiáng)、降低溫度、減少生成物的濃度。所以該題目能提高CH3OCH3產(chǎn)率的有AC。(3)CH3OCH3由反應(yīng)②產(chǎn)生,反應(yīng)③消耗了水,產(chǎn)生了氫氣,水是反應(yīng)②的生成物,氫氣是反應(yīng)②的生成物,這兩個因素都可以促使反應(yīng)往正方向移動,利于CH3OCH3的生成。(4)從圖1上可以看出溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率在降低說明這是一個放熱反應(yīng)。從方程式可以看出,正方向是氣體數(shù)目減少的方向,現(xiàn)在P1到P3,CO的轉(zhuǎn)化率在降低說明反應(yīng)是在往逆方向進(jìn)行,也就是增大壓強(qiáng)的方向進(jìn)行,所以P3最小。在P3和316℃時,起始時n(H2)/n(CO)=2,則達(dá)到平衡時,CO轉(zhuǎn)化率等于50%。兩種反應(yīng)物,當(dāng)增加一種反應(yīng)物的量濃度時,必將會增大另一物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率。起始時n(H2)/n(CO)=3,比原來投入量比值為2時,氫氣的濃度增大,故平衡時CO轉(zhuǎn)化率要大于50%。答案選A。(5)根據(jù)圖像選擇反應(yīng)最佳條件的解題方法:a.根據(jù)橫豎坐標(biāo),觀察“三點(diǎn)一變化”即起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)和變化趨勢;b.控制變量,作輔助線,對比分析,選擇最佳條件觀察圖2可知催化劑中n(Mn)/n(Cu)約為2時,二甲醚的選擇性最高。(6)從圖像可以看出,a電極是氫離子離開的一極,陽離子應(yīng)該移向正極,所以判斷a極應(yīng)該是負(fù)極,失去電子,二甲醚在此電極上失去電子變成二氧化碳,根據(jù)平均價態(tài),二甲醚中碳的化合價2x+6-2=0,所以二甲醚中碳的化合價為-2,因此一個碳原子失去六個電子,二個碳原子失去12個電子,所以該電極的電極反應(yīng)式為,CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+。

        圖表是高考試題的數(shù)字化語言,用圖表表述化學(xué)反應(yīng)過程或者呈現(xiàn)信息情境是近幾年高考化學(xué)綜合試題常見的表達(dá)方式。如何讀出圖表中有效信息成為解題關(guān)鍵。一般讀圖要注意:(1)認(rèn)清坐標(biāo)系,弄清縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)所代表的意義,并與有關(guān)原理相結(jié)合。(2)看清起點(diǎn),分清反應(yīng)物、生成物。起點(diǎn)不一定是原點(diǎn),也不一定在縱坐標(biāo)上。(3)看清曲線的變化趨勢,分析縱坐標(biāo)代表的量隨橫坐標(biāo)所代表的量的變化而變化的原因。還要特別關(guān)注曲線趨勢出現(xiàn)突變或漸變時的原因,是反應(yīng)達(dá)到平衡,還是條件變了反應(yīng)變了,還是速率變了等等。(4)看清圖中標(biāo)注的點(diǎn)。一般圖中標(biāo)注出來的點(diǎn)都有其用意,特別是標(biāo)注了對應(yīng)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的點(diǎn),是解題的關(guān)鍵。(5)看清曲線的交點(diǎn)。

        化學(xué)反應(yīng)原理的考查方式比較綜合,通常是將蓋斯定律與反應(yīng)熱相結(jié)合,或者反應(yīng)熱與能源相結(jié)合,又或者反應(yīng)熱與電化學(xué)相結(jié)合;考查電化學(xué)仍然以新型電池為載體考查原電池和電解池的工作原理、電極方程式的書寫等。所以我們在平時的學(xué)習(xí)中一定要注意多自我總結(jié),發(fā)現(xiàn)規(guī)律,勤加練習(xí),終究能解決此類大部分問題。

        參考文獻(xiàn):

        沈衛(wèi)星.化學(xué)反應(yīng)原理綜合題的考查方式[J].中學(xué)化學(xué),2017(7):42-44.

        編輯 高 瓊

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