摘 要：參照2019年教育部考試中心命題組專家揭秘的高考化學命題思路，聯(lián)系2017年版化學課程標準的有關(guān)論述，針對2019年高考化學全國Ⅰ卷第28題，結(jié)合試題內(nèi)容和具體真實的解題過程對試題創(chuàng)設的問題情境、涉及的必備知識、考查的關(guān)鍵能力進行分析。

關(guān)鍵詞：高考試題;關(guān)鍵能力;邏輯推理;新課標

本文以2019年高考化學全國Ⅰ卷第28題為例，給出題目詳細的分析和解答過程，然后評析試題考查關(guān)鍵能力、凸顯邏輯推理的特點，為廣大高中師生解讀和研究高考化學試題提供參考與借鑒。

一、題目的素材來源和情境創(chuàng)設

本題的素材來源于三篇不同的文獻。第一篇文獻，1933年，本文發(fā)表于德國無機化學期刊Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie（ZAAC），作者Shibata（柴田）來自日本當時的帝國大學化工研究所。第二篇文獻是2017年發(fā)表于Science的重磅論文，作者為來自北京大學的馬丁教授團隊，論文的共同通訊作者還包括大連理工大學石川教授以及布魯克海文國家重點實驗室的José A.Rodriguez教授。第三篇文獻發(fā)表于1973年，JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY（物理化學學報，美國化學會出版的期刊），作者Shoichi Oki（志一）來自日本Utsunomiya University（宇都宮大學）。

本題的素材來源于真實的科技期刊化學研究成果，以這些文獻為基礎(chǔ)命制的試題有利于開拓學生的科學視野，學生在解題的過程中有做科學研究的代入感，體現(xiàn)高考試題潤物細無聲的育人效果。另一方面，利用緊密聯(lián)系生產(chǎn)和科技研究成果的資料創(chuàng)設試題情景，難免涉及高中生不熟悉的知識和信息，容易造成學生的理解障礙和畏懼心理。但是本題對文獻巧妙地進行了刪減、合理地進行了改造，所創(chuàng)設的情景不僅有教育意義，對解題而言，又富有啟發(fā)性和很強的指向性。每一小問都圍繞著水煤氣變換[CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）]這一可逆反應展開，卻又由易到難、層層推進、草蛇灰線、相互關(guān)聯(lián)，渾然天成了一道考查關(guān)鍵能力、凸顯邏輯推理的好題。

二、題目的具體分析和詳細解答

第（1）題：判斷CO、H2還原CoO（s）為Co（s）的傾向是誰更大，解讀出來就是計算兩個可逆反應的平衡常數(shù)，然后比較大小。

第一空：判斷水煤氣變換反應的焓變是正值還是負值。

用公式計算：反應熱ΔH=終態(tài)生成物能量-始態(tài)反應物能量=-0.72-0=-0.72（eV）

故：ΔH小于0。

定性地考慮：終端短橫線的位置（也就是能量）更低（與起始的0，相比較）。說明反應完成后，體系的能量會降低，反應為放熱反應，ΔH為負值。

第二空：要求找出反應歷程中最大的活化能。

對于“過渡態(tài)1”，其活化能E1=1.59-（-0.32）=1.91（eV）。

對于“過渡態(tài)2”，其活化能E2=1.86-（-0.16）=2.02（eV）。

故：反應歷程中最大的活化能為2.02（eV）。

第三空，要求寫出過渡態(tài)2對應的方程式。

我們從圖中找到反應物是COOH*、H*、H2O*，生成物是COOH*、2H*、HO*”，直接寫出方程式“COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+HO*。

可以看出“COOH*+H*”它們并沒有參與到這個基元反應中去，故：真正發(fā)生的反應是“H2O*=H*+HO*”。

第（4）題：這一問的載體是一個反應的分壓-時間變化圖。

②再是發(fā)現(xiàn)了似曾相識的起始反應投料情況：“P（H2O）和P（CO）相等、P（CO2）和P（H2）相等”，這與（2）中起始投料情況類似，若在相同溫度下投料應該是等效平衡，所不同的是反應起始進行的方向不能確定。

最后，本圖若畫出了P（CO）線與P（H2）線就不需再畫P（H2O）與P（CO2）線（因為投料情況決定了會與前兩條線完全重合），故而表達兩個不同溫度下各個物種分壓變化情況本應出現(xiàn)8條曲線，本圖只需出現(xiàn)4條就可以準確表達。

如此總結(jié)盤點新的已知條件和已經(jīng)過推理得出的結(jié)論后，再結(jié)合圖像解答本題：

第一空：

由圖可知，30～90 min內(nèi)a曲線對應物質(zhì)的分壓變化量ΔP=（4.08-3.80）kPa=0.28kPa，

故曲線a的反應在30～90 min內(nèi)的平均速率（a）=0.28kPa/60min=0.0047kPa·min-1。

第二第三空：難度較大，受第一空的啟發(fā)，我們會想到在同一溫度下的ΔP（H2）應該與ΔP（CO）相等，于是在圖上找點計算30～90min內(nèi)各曲線代表物質(zhì)的壓強變化量：

ΔP（b）=（3.64-3.30）=0.34kPa

ΔP（a）=（4.08-3.80）kPa=0.28kPa

ΔP（c）=（2.21-1.87）=0.34kPa

ΔP（d）=（1.49-1.21）kPa=0.28kPa

據(jù)此可以把曲線bc和曲線ad分成兩個不同溫度下的曲線，也就是說曲線bc描述的是某一個溫度下的反應，而曲線ad描述的是另一個溫度下的反應。

此時很容易犯的一個錯誤就是認為30min到90min內(nèi)壓強變化大的反應所對應的溫度高，為什么不能這樣判斷呢？

因為這兩個反應不僅是在不同溫度下反應，反應起始的壓強也不一定相同，而且反應起始進行的方向也可能不同，有這么多的未知變量，當然不可以根據(jù)壓強差變化快慢來直接判斷反應溫度的高低。溫度的判斷得另覓他法！

由（2）中分析得出H2的物質(zhì)的量分數(shù)介于0.25～0.5，則：CO的物質(zhì)的量分數(shù)介于0～0.25，那么φ（H2）%>φ（CO）%，即H2的分壓始終高于CO的分壓，據(jù)此可將圖分成兩部分。

三、題目聚焦關(guān)鍵能力，凸顯邏輯推理

本題屬于連貫性綜合題目，解題的關(guān)鍵在于第（1）問的信息理解與應用，第（1）問無需具體計算，要有估算的意識和能力，若本題的第（1）問判斷錯誤，會導致后續(xù)多數(shù)題目判斷錯誤;第（2）問同樣要善于用多重平衡原理將問題進行轉(zhuǎn)化，再次用到了估算法、特殊值法、極值法等靈巧實用的簡單數(shù)學思維。要能判斷出可逆反應CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）在721℃時平衡常數(shù)大于1。考生若只是考慮到完全轉(zhuǎn)化極限，則只能判斷出H2的物質(zhì)的量分數(shù)小于0.5，這是由于對第（1）問題干的信息應用不足，未能遠距離進行邏輯推理而導致。到了第（4）題，仍然是數(shù)據(jù)眾多、曲線眾多、已知結(jié)論眾多的復雜局面，要想理出解題框架，考生要善于捕捉試題前3問帶來的有用化學信息或者說考生在做題的過程中要具備洞察力，對題目中的暗示或潛在線索心領(lǐng)神會，每解決一個問題對該反應的理解要更深一層?？忌仨氂薪y(tǒng)攝全局的眼光和強大的邏輯推理能力，找到可以依據(jù)的實驗數(shù)據(jù)和前期解題結(jié)論再結(jié)合勒沙特列原理才能對每條曲線代表的物質(zhì)和所處的反應溫度做出判斷。

由上述分析我們可以看到28題是一道綜合性、應用性、創(chuàng)新性都非常高的試題。題目通過創(chuàng)設真實的情境，根據(jù)所要考查的化學知識，設計實際問題，要求學生綜合運用數(shù)學和化學學科的知識多角度的觀察、思考、發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題。以上所述的“能力”正是2018年12月25日教育部中心主任姜鋼在《中國教育報》發(fā)表的署名文章《落實立德樹人根本任務 進一步深化高考內(nèi)容改革》所提到的高考試題要著力考查的“關(guān)鍵能力”。本題鮮明的特色就是聚焦關(guān)鍵能力，突出在邏輯推理中對信息的加工和利用，使得有創(chuàng)新型人才潛質(zhì)的學生在考試中脫穎而出，實現(xiàn)了高考試題良好的服務選才功能。

參考文獻：

[1]教育部考試中心.2019年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大綱的說明（理科）[M].北京：高等教育出版社，2019：361-365.

[2]教育部考試中心.高考理科試題分析（理科綜合分冊）2019年版[M].北京：高等教育出版社，2019：5-10.

[3]姜鋼.發(fā)揮高考內(nèi)容改革導向作用 助力推進教育評價改革[J].中國考試，2019（6）：2-3.

作者簡介：傅雪青（1976.09—），女，漢族，湖北省襄陽市人，中學高級教師，本科學歷，研究方向：高中化學教學，高考備考及試題研究。