江西

化學(xué)反應(yīng)歷程題最早出現(xiàn)在2014年全國(guó)卷Ⅰ第9題，考查H2O2的分解機(jī)理，在近幾年的高考真題及模擬題中高頻考查。試題往往結(jié)合學(xué)習(xí)探索情境，素材多為最新研究成果，考點(diǎn)源于教材，略高于教材，體現(xiàn)了基于真實(shí)情境的項(xiàng)目式化學(xué)教學(xué)，凸顯了基礎(chǔ)知識(shí)在培養(yǎng)關(guān)鍵能力、學(xué)科核心素養(yǎng)中的地位和支撐作用，滲透了對(duì)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查，充分體現(xiàn)高考的命題要求。筆者對(duì)近四年高考試題的命題特點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比分析，對(duì)典型試題進(jìn)行了詳細(xì)解析，總結(jié)解答此類問(wèn)題的策略，以期對(duì)師生的復(fù)習(xí)備考有所幫助。

1 近四年高考真題對(duì)比分析

表1 2017—2020年全國(guó)卷及新高考地區(qū)試題反應(yīng)歷程考查形式及角度

1.1 試題特點(diǎn)

(1)此類試題大多以學(xué)科發(fā)展為內(nèi)容情境，呈現(xiàn)最新的科研成果，情境新穎、知識(shí)覆蓋面廣、綜合性較強(qiáng)。

(2)從歷年的高考試題來(lái)看，試題主要以機(jī)理圖及能量變化圖的形式展示。在以機(jī)理圖形式的考查中，每道題都涉及化學(xué)鍵的知識(shí)點(diǎn)；在能量變化圖像分析中，多次出現(xiàn)對(duì)活化能的考查。

(3)試題的呈現(xiàn)形式“穩(wěn)中有變”，從2014年全國(guó)卷Ⅰ的以文字?jǐn)⑹鰹橹鞯倪x擇題變?yōu)榻鼛啄旮呖贾袌D像信息的考查。對(duì)考生接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力和信息轉(zhuǎn)化能力要求較高。

1.2 考點(diǎn)框架

圖1

2 解題策略

2.1 類比遷移，突破化學(xué)鍵數(shù)目的變化

反應(yīng)機(jī)理圖像詳細(xì)描述了每一步轉(zhuǎn)化的過(guò)程，包括過(guò)渡態(tài)的形成、鍵的斷裂和生成。解題時(shí)，考生應(yīng)通過(guò)化學(xué)鍵的成鍵特點(diǎn)抓住反應(yīng)的特點(diǎn)，從而快速獲得解題思路，縮短解答時(shí)間，迅速找到解題突破口。

2.2 注意反應(yīng)物、產(chǎn)物、催化劑、反應(yīng)中間體的區(qū)別

從歷年高考真題來(lái)看，反應(yīng)物、生成物、催化劑和中間體的考查在機(jī)理圖中出現(xiàn)多次，對(duì)于反應(yīng)機(jī)理圖的分析，最重要的是反應(yīng)物、產(chǎn)物、催化劑以及中間體的判別，催化劑在機(jī)理圖中多數(shù)是以完整的循環(huán)出現(xiàn)的，通過(guò)一個(gè)箭頭進(jìn)入整個(gè)歷程的物質(zhì)則是反應(yīng)物，而通過(guò)一個(gè)箭頭最終脫離整個(gè)歷程的物質(zhì)一般是產(chǎn)物，反應(yīng)中間體(中間體)是化學(xué)反應(yīng)的中間產(chǎn)物。

圖2 圖解Fe(CO)5催化CO與H2O的反應(yīng)

2.3 掌握兩大基本功，突破能量變化圖像

2019年全國(guó)卷Ⅰ首次出現(xiàn)結(jié)合能量圖考查化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，2020年山東卷、天津卷、浙江七月選考有相似的考查方式。此類題型基于計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果考查反應(yīng)歷程與機(jī)理、反應(yīng)過(guò)程的能量變化；題型新穎，增強(qiáng)了試題的陌生度，起點(diǎn)高落腳點(diǎn)低，主要考查學(xué)生提取圖表、圖形信息和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。掌握兩大基礎(chǔ)知識(shí)——“化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化”及“活化能”，可輕松破解此類難題。

化學(xué)反應(yīng)體系中反應(yīng)物、生成物的能量和活化能關(guān)系如圖3所示。活化能是指化學(xué)反應(yīng)中由反應(yīng)物分子到達(dá)活化分子所需的最小能量。活化能表示勢(shì)壘(有時(shí)稱為能壘)的高度。E1表示正反應(yīng)的活化能；反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，ΔH<0。

圖3

圖4

表2 圖像中各階段反應(yīng)歷程信息分析

3 試題賞析

【例1】(2020·全國(guó)卷Ⅰ·10)銠的配合物離子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化，反應(yīng)過(guò)程如圖5所示。

圖5

下列敘述錯(cuò)誤的是

( )

A.CH3COI是反應(yīng)中間體

C.反應(yīng)過(guò)程中Rh的成鍵數(shù)目保持不變

【答案】C

【解析】

1.圖像分析

圖6

2.選項(xiàng)分析

( )

圖7

A.HCN比HNC穩(wěn)定

B.該異構(gòu)化反應(yīng)的ΔH=+59.3 kJ·mol-1

C.正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能

D.使用催化劑，可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱

【答案】D

【解析】

1.圖像分析

圖8

E1表示正反應(yīng)的活化能；E2表示逆反應(yīng)的活化能；焓變?chǔ)=59.3 kJ·mol-1-0=+59.3 kJ·mol-1

2.選項(xiàng)分析

由圖像分析可知，HCN能量比HNC能量低，因此，HCN比HNC穩(wěn)定，故A項(xiàng)正確；焓變等于生成物總能量減去反應(yīng)物總能量，因此該異構(gòu)化反應(yīng)的ΔH=+59.3 kJ·mol-1，故B項(xiàng)正確；由圖解信息可知，正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能，故C項(xiàng)正確；使用催化劑，不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱，只改變反應(yīng)路徑，反應(yīng)熱只與反應(yīng)物和生成物的總能量有關(guān)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【例3】如圖9分別代表溴甲烷和2-溴叔丁烷發(fā)生水解的反應(yīng)歷程。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

( )

A.反應(yīng)Ⅰ的ΔH>0

B.反應(yīng)Ⅱ有兩個(gè)過(guò)渡態(tài)

C.增大氫氧化鈉的濃度可使反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ速率都增大

D.反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ都有C—Br的斷裂和C—O鍵的形成

【答案】AC

【解析】

1.圖像分析

圖10

2.選項(xiàng)分析

4 總結(jié)及備考建議

從近幾年的高考真題可以看出，當(dāng)前反應(yīng)機(jī)理試題選材新穎，題干語(yǔ)境真實(shí)，逐漸加大情境陌生度和呈現(xiàn)形式的創(chuàng)新度，考點(diǎn)“源于教材，高于教材”，落點(diǎn)往往是考查學(xué)生讀取圖表信息的能力以及利用題目給予的新信息解決問(wèn)題的能力，充分體現(xiàn)了高考試題的基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性，符合高考評(píng)價(jià)體系的要求。

化學(xué)學(xué)科參考《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》、依據(jù)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》和高校人才選拔要求，科學(xué)構(gòu)建考查內(nèi)容，反應(yīng)機(jī)理正是作為考查學(xué)生接受、吸收整合化學(xué)信息的能力以及分析和解決化學(xué)問(wèn)題的能力的重要載體。機(jī)理題的考查形式較為新穎，易讓學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒。因此，備考中應(yīng)多關(guān)注“在哪兒、從哪來(lái)”的基本問(wèn)題。加強(qiáng)對(duì)(人教版)選修4緒言部分的學(xué)習(xí)，熟練掌握活化能、反應(yīng)熱等基礎(chǔ)性知識(shí)，以課本為起點(diǎn)，構(gòu)建完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。