題寧波市鄞州高級(jí)中學(xué)王葉濃 省賽獲獎(jiǎng)

基于化學(xué)核心素養(yǎng)的命題解讀選考加試題30題命題思路解讀王葉濃30題命題的前期工作30題試題解讀1、四次選考真題考點(diǎn)探究2、化學(xué)選考考試說(shuō)明研究4、素材尋找（試題來(lái)源）3、教材體系研究2、命題立意4、試題拓展價(jià)值1、試題呈現(xiàn)5、學(xué)情分析3、試題解析6、感悟與反思目錄2015年10月2016年4月四次選考真題探究2016年10月2017年4月2015年10月2016年4月2016年10月2017年4月無(wú)機(jī)推斷電解原理電解方程式書(shū)寫(xiě)電極方程式書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)平衡常數(shù)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)熱熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)蓋斯定律蓋斯定律蓋斯定律化學(xué)平衡相關(guān)圖像化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡相關(guān)圖像轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)相關(guān)圖像平衡作圖選擇性和轉(zhuǎn)化率圖像分析碰撞理論解釋反應(yīng)速率焓變、熵變反應(yīng)的自發(fā)判斷自發(fā)條件化學(xué)反應(yīng)計(jì)算化學(xué)平衡移動(dòng)理論應(yīng)用30題命題電解池中電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)表達(dá)式熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)蓋斯定律轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)相關(guān)圖像時(shí)空收率、轉(zhuǎn)化率、化學(xué)反應(yīng)速率圖像分析焓變、熵變反應(yīng)的自發(fā)條件判斷PH值的計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率與平衡移動(dòng)原理的綜合應(yīng)用

c-應(yīng)用：把所學(xué)的化學(xué)知識(shí)及原理應(yīng)用到新情景中解決問(wèn)題。

（1）將重要的化學(xué)概念、原理用于解決一定條件下的具體問(wèn)題。

（4）關(guān)注化學(xué)知識(shí)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化中的作用。

化學(xué)選考考試說(shuō)明研究a-識(shí)記：對(duì)化學(xué)知識(shí)能了解、辨認(rèn)、描述、區(qū)分、舉例、比較達(dá)到“知其然”。

（1）復(fù)述有關(guān)化學(xué)概念和定律；（2）正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)用語(yǔ)b-理解：對(duì)化學(xué)知識(shí)能理解、說(shuō)明、判斷、分類、歸納、解釋，達(dá)到“知其所以然”能力考核目標(biāo)：化學(xué)語(yǔ)言及應(yīng)用能力、化學(xué)方法及分析能力、化學(xué)實(shí)驗(yàn)及研究能力、化學(xué)計(jì)量及計(jì)算能力教材體系專題1：研究化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化所遵循的規(guī)律。專題2：研究化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的方向、限度和速率所遵循的規(guī)律。專題3：研究化學(xué)平衡原理的一些應(yīng)用，包括弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類水解等蘊(yùn)含的學(xué)科核心素養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新精神、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任

教材體系研究素材尋找（試題來(lái)源）以甲酸甲酯的工藝技術(shù)為試題的載體素材尋找（試題來(lái)源）素材尋找（試題來(lái)源）素材尋找（試題來(lái)源）試題呈現(xiàn)[加試題]30、甲酸甲酯是基本有機(jī)化工原料，碳一化工極重要的中間體，具有廣泛的用途，請(qǐng)回答：(1)甲醇催化轉(zhuǎn)化為甲酸甲酯，可通過(guò)反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ反應(yīng)Ⅰ2CH3OH(l)HCOOCH3(l)+2H2(g)ΔH1=+89.2KJ?mol-1反應(yīng)Ⅱ2CH3OH(l)+O2(g)HCOOCH3(l)+2H2O(l)ΔH2=-439.0KJ?mol-1（說(shuō)明：甲醇和氫氣的燃燒熱分別為△H＝-1453KJ?mol-1和△H=-573KJ?mol-1）。甲酸甲酯燃燒的熱化學(xué)方程式

。反應(yīng)Ⅰ自發(fā)進(jìn)行的條件

。(2)上世紀(jì)80年代，甲酸甲酯水解生產(chǎn)甲酸工藝開(kāi)發(fā)成功，并成為目前甲酸主流生產(chǎn)工藝。該法在一定的溫度、壓力下，以甲醇鈉為催化劑，一氧化碳與甲醇發(fā)反應(yīng)生成甲酸甲酯，然后再經(jīng)水解生成甲酸和甲醇。反應(yīng)方程式如下：

CH3ONa反應(yīng)ⅢCH3OH(l)+CO(g)HCOOCH3(l)ΔH3

反應(yīng)ⅣHCOOCH3HCOOH+CH3OHΔH4

在主催化劑甲醇鈉濃度為0.4mol?L-1，壓強(qiáng)為3.8MPa的條件下，助催化劑吡啶為2mol?L-1，CO物質(zhì)的量為amol條件下考察溫度對(duì)反應(yīng)Ⅲ的影響。如圖1和圖2所示：自發(fā)條件判斷熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)（時(shí)空收率：指在給定反應(yīng)條件下，單位時(shí)間內(nèi)，單位體積（或質(zhì)量）催化劑能獲得某一產(chǎn)物的量。）

①下列說(shuō)法不正確的是________A．ΔH3<0B．CO和甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨隨溫度升高而降低。C．甲酸甲酯時(shí)空收率的最大值在80℃附近，短時(shí)間內(nèi)CO反應(yīng)速率增加最快在80℃，催化劑活性保持最好在70℃。D．其他條件不變，增大CO的濃度可提高甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率和甲酸甲酯的時(shí)空收率

②80℃時(shí)，反應(yīng)Ⅲ在t1時(shí)刻達(dá)到平衡，該溫度下反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)表達(dá)式

為

，實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80℃，其理由

是

。.時(shí)空收率、轉(zhuǎn)化率、化學(xué)反應(yīng)速率圖像分析化學(xué)反應(yīng)速率與平衡移動(dòng)原理的綜合應(yīng)用

平衡常數(shù)表達(dá)式試題呈現(xiàn)③80℃時(shí)，一定量的CH3OH、CO在恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨壓強(qiáng)變化曲線如圖3。保持其它條件不變，升溫到90℃，請(qǐng)畫(huà)出壓強(qiáng)在3.25MPa~4.25MPa范圍內(nèi)，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨壓強(qiáng)變化曲線示意圖。(3)據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，CO2可以在酸性條件下電催化還原制備甲酸，生成甲酸的裝置如圖4所示，生成甲酸的電極反應(yīng)式是

。電解產(chǎn)生5.6LO2(標(biāo)況下)，將此時(shí)陰極室產(chǎn)生的甲酸溶于水形成的1L溶液的PH約為

（甲酸的Ka=1.8×10-4，log3=0.48）。轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)相關(guān)圖像電解池中電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)

PH值的計(jì)算試題呈現(xiàn)

命題立意以工業(yè)上所用的甲酸甲酯的生產(chǎn)工藝技術(shù)和應(yīng)用為背景對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理主干知識(shí)進(jìn)行考察，屬于較難題。以熱點(diǎn)內(nèi)容為引領(lǐng)，緊扣高中化學(xué)核心素養(yǎng)，促使學(xué)生多角度、多層面思考問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，進(jìn)而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。通過(guò)設(shè)置曲線圖、電解裝置圖等多樣化的信息呈現(xiàn)方式來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，考查讀圖、析圖、從圖中獲取信息解決問(wèn)題的能力，考查學(xué)生綜合處理化學(xué)信息的能力。該題蘊(yùn)含了較多的化學(xué)信息，如反應(yīng)的熱效應(yīng)、燃燒熱、工藝技術(shù)的最佳條件，轉(zhuǎn)化率、時(shí)空收率、主催化劑、助催化劑、催化劑的活性、反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)、電解原理、溶液酸堿性、PH等，旨在考查學(xué)生獲取信息以及整合信息的能力。

命題立意核心素養(yǎng)變化觀念與平衡思想（水平2）證據(jù)推理與模型認(rèn)知（水平3）反應(yīng)Ⅰ2CH3OH(l)HCOOCH3(l)+2H2(g)ΔH1=+89.2KJ?mol-1反應(yīng)Ⅱ2CH3OH(l)+O2(g)HCOOCH3(l)+2H2O(l)ΔH2=-439.0KJ?mol-1（說(shuō)明：甲醇和氫氣的燃燒熱分別為△H＝-1453KJ?mol-1和△H=-573KJ?mol-1）。甲酸甲酯燃燒的熱化學(xué)方程式

。反應(yīng)Ⅰ自發(fā)進(jìn)行的條件

。解答：由題中信息反應(yīng)Ⅱ和甲醇的燃燒熱的熱化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律可得出甲酸甲酯的熱化學(xué)方程為HCOOCH3(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1014kJ·mol-1

，反應(yīng)Ⅰ正向熵增、吸熱，故該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是高溫。

知識(shí)體系展示教材內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)學(xué)科能力能力層級(jí)專題一、化學(xué)反應(yīng)與能量變化1、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱2、蓋斯定律及其簡(jiǎn)單計(jì)算對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行判斷、推理等的能力bb專題二、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1、用熵變、焓變判斷反應(yīng)方向c

試題解析教材內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)學(xué)科能力能力層級(jí)專題二、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1、影響化學(xué)平衡的因素及平衡移動(dòng)方向的判斷，2、反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，3、用化學(xué)平衡移動(dòng)原理選擇和確定合適的生產(chǎn)條件。分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力cbc①下列說(shuō)法不正確的是________A．ΔH3<0B．CO和甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨隨溫度升高而降低。C．甲酸甲酯時(shí)空收率的最大值在80℃附近，短時(shí)間內(nèi)CO反應(yīng)速率增加最快在80℃，催化劑活性保持最好在70℃。D．其他條件不變，增大CO的濃度可提高甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率和甲酸甲酯的時(shí)空收率解答：B。A項(xiàng)運(yùn)用焓變、熵變的反應(yīng)方向的判斷依據(jù)可得，該題的BCD選項(xiàng)可通過(guò)仔細(xì)品閱圖1和圖2并結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)原理的相關(guān)知識(shí)可解得。知識(shí)體系展示核心素養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析（水平4）證據(jù)推理和模型認(rèn)知（水平4）變化觀念與平衡思想

（水平4）科學(xué)探究與創(chuàng)新精神（水平4）

試題解析②80℃時(shí)，反應(yīng)Ⅲ在t1時(shí)刻達(dá)到平衡，該溫度下反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)表達(dá)式為

，實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80℃，其理由是

。知識(shí)體系展示教材內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)學(xué)科能力能力層級(jí)專題二、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1、化學(xué)平衡常數(shù)；2、反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率；3、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素；影響平衡移動(dòng)的因素4、平衡移動(dòng)原理的綜合應(yīng)用觀察、想象、反思、科學(xué)抽象、創(chuàng)造、設(shè)計(jì)、操作、假設(shè)等能力cbcc解答：②(1分)低于80℃反應(yīng)速率較小，高于80反應(yīng)逆向進(jìn)行，不利于產(chǎn)物的生成(1分)，該問(wèn)題考查學(xué)生具有的平衡思想以及對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率與平衡移動(dòng)原理的綜合應(yīng)用。

試題解析核心素養(yǎng)變化觀念與平衡思想（水平3）

證據(jù)推理與模型認(rèn)知（水平3）③80℃時(shí)，一定量的CH3OH、CO在恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨壓強(qiáng)變化曲線如圖3。保持其它條件不變，升溫到90℃，請(qǐng)畫(huà)出壓強(qiáng)在3.25MPa~4.25MPa范圍內(nèi)，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨壓強(qiáng)變化曲線示意圖。解答：知識(shí)體系展示教材內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)學(xué)科能力能力層級(jí)專題二、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1、影響化學(xué)平衡的因素及平衡移動(dòng)方向的判斷，2、反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率；數(shù)據(jù)的記錄與處理。對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行概括、分類、比較、判斷、推理等的能力cb核心素養(yǎng)變化觀念與平衡思想（水平4）

證據(jù)推理與模型認(rèn)知（水平4）

試題解析③(3)據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，CO2可以在酸性條件下電催化還原制備甲酸，生成甲酸的裝置如圖4所示，生成甲酸的電極反應(yīng)式是

。電解產(chǎn)生5.6LO2(標(biāo)況下)，將此時(shí)陰極室產(chǎn)生的甲酸溶于水形成的1L溶液的PH約為

（甲酸的Ka=1.8×10-4，log3=0.48）。解答：(3)CO2+2e-+2H+=HCOOH(1分)1.52(1分)。知識(shí)體系展示教材內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)學(xué)科能力能力層級(jí)專題一、化學(xué)反應(yīng)與能量變化1、電解池的構(gòu)造與工作原理，2、電解池的電極反應(yīng)式，電解產(chǎn)物的量的計(jì)算對(duì)化學(xué)用語(yǔ)的認(rèn)知和使用能力。cb專題三、溶液中的離子反應(yīng)1、弱電解質(zhì)的電離平衡2、PH的概念，PH與溶液酸堿性的關(guān)系3、pH的簡(jiǎn)單計(jì)算運(yùn)用化學(xué)知識(shí)和常用的數(shù)學(xué)方法解決化學(xué)問(wèn)題的能力。cac核心素養(yǎng)

試題解析宏觀辨識(shí)與微觀探析（水平4）證據(jù)推理與模型認(rèn)知（水平4）試題拓展價(jià)值1、把（1）改成甲酸甲酯燃燒的熱化學(xué)方程式

。根據(jù)以上信息，請(qǐng)說(shuō)明反應(yīng)Ⅰ自發(fā)進(jìn)行的條件是

，理由是

。2、把（2）改成在主催化劑甲醇鈉濃度為0.4mol?L-1，壓強(qiáng)為3.8MPa的條件下，溫度為80℃的條件下，采用濃度為2mol?L-1的不同助催化劑（如吡啶、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亞砜（DMSO），CO物質(zhì)的量為amol條件下分別考察助催化劑對(duì)反應(yīng)(3)的影響如圖1、2所示（時(shí)空收率：指在給定反應(yīng)條件下，單位時(shí)間內(nèi)，單位體積（或質(zhì)量）催化劑能獲得某一產(chǎn)物的量。）①最佳助催化劑是

，理由

。（請(qǐng)用碰撞理論解釋）

③80℃時(shí)甲酸甲酯物質(zhì)的量在DMF催化下的變化曲線如圖3所示。畫(huà)出在吡啶催化下的變化曲線0~t1時(shí)刻甲酸甲酯物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線。試題拓展價(jià)值3、把(3)的第2空改為當(dāng)產(chǎn)生2.8LO2(標(biāo)況下)時(shí)，此時(shí)產(chǎn)生的甲酸的物質(zhì)的量是

。試題拓展價(jià)值4、把第（3）小題改為①②兩小題，增加第②小題電催化還原二氧化碳制備甲酸是備受關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。以硫化亞銅作為陰極電催化材料、0.5mol·L-1，

1-丁基