对一道化学平衡原创题的评析
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文章编号：1005－6629(2008)07－0077－02中图分类号：G633.8 文献标识码：B
化学平衡是高考的重点内容之一, 在化工生产中也具有十分重要的实际意义, 因此, 有关化学平衡的试题, 通常是以化工生产为背景, 考核学生运用化学平衡知识解决问题的能力。
［题目］乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)①，25℃时， K=2.95×1011
2CO(g)+4H2(g) CH3CH2OH(g)+H2O(g)②，25℃时， K=1.71×1022
(1)写出反应①的平衡常数表达式K=______。
(2)条件相同时，反应①与反应②相比，转化程度更大的是________。以CO2为原料合成乙醇的优点是_________(写出一条即可)。
(3)在一定压强下，测得反应①的实验数据如下表。
根据表中数据分析：
①温度升高，K值______(填增大、减小或不变)。
②提高氢碳比( )，对生成乙醇___(填有利、不利)。
(4)在右图的坐标中作图说明压强变化对反应①的化学平衡的影响。图中横坐标的含义是____，纵坐标含义是_________。
［命题意图］本题属于原创题，首次用于2007年徐汇区高考化学模拟测试中。在知识与技能目标上，本题重点考核学生对化学平衡的概念、平衡常数、影响平衡移动因素等知识的理解；在过程与方法目标上，本题以化学平衡知识为背景，让学生通过对文字、图表的阅读、观察，考核他们的分析、比较、综合、选择、评价等解决问题的能力；在情感、态度与价值观目标上，本题重点放在唤起学生的环保意识，同时，让学生感悟资源综合利用的重要价值与意义。试题看似简单，但由于在设计中突出了学科价值，将化学平衡原理和概念等学科知识，通过多种表述形式的转换，增加了试题的新颖性与综合性，提升了试题的难度，因此，本题适用于高三综合复习后的模拟测试。
［评析与解题思路］高考的重要原则是公平，反映在试题上，就是设计的问题在学生解答时，具有独立性，不会相互干扰。本题的四个小问题内容相互联系，形成整体，但在解答时又是独立的，即不会产生因为前面试题的解答错误而影响后面试题的正确解答。
本题的表述简单、明了、清晰；四个小问题由易到难编排，具有很好的层次。如：第一问，写出反应①平衡常数表述式，学生根据平衡常数的意义直接可写出；第二问，学生要通过对二个平衡常数的比较，以及结合环保、资源的综合利用等知识、经验来回答，能力要求显然有了提高；第三问，要求学生通过对实验数据的分析获取信息，再通过获取的信息来解决问题，难度更高；第四问，要求学生用图象来说明压强变化对反应①的平衡影响，这一问还具有半开放性，能力要求更高。这样的编排有利于测量学生的知识与能力水平，有利于提高试题的区分度。
本题选择以二氧化碳、一氧化碳为原料合成乙醇的新方法为背景，给出了平衡常数以及相关数据等信息，要求学生通过比较的方法，即比较相同条件的平衡常数大小，得出正确结论，同时，通过学生回答以CO2为原料合成乙醇的优点，引导学生关注环境问题、资源综合利用问题，以及科技的发展与社会的进步。
本题还突出了化学与生产的关系，除了让学生回答以CO2为原料合成乙醇的优点外，还在第三问中，要求学生对实验数据表分析获得：随温度的升高，CO2转化率降低；以及随n(H2)/n(CO2)增大，CO2转化率升高的信息。然后根据获得的信息，综合影响化学平衡移动因素，分析得出正确的结论。即K值随温度的升高而减小； n(H2)/n(CO2)增大，有利于乙醇的生成。
化学高考命题改革中，开放性与半开放性试题的出现是一大亮点，它改变了答案是唯一的考试习惯，给考生发挥个性提供了更大的空间。本题在这方面做了有益的尝试，第四问设计成半开放形式，既适当放大了学生发挥的空间，又照顾到评分标准的制定与评分公正性的把握。解答第四问，学生可以在题干要求的前提下，自己定义坐标意义，解释压强变化对反应①的平衡的影响。
总之本题最明显的特点是，背景材料简洁，突出学科特色与价值，把学科知识，学科思想方法，化学与生产、生活、社会、科技的联系，自然无痕地渗透在学生审题、解题的思考与分析之中，既考核了学生掌握化学知识、应用知识解决问题的水平，又考查了学生化学学科素养，同时起到了引导学生感悟科学技术对社会进步的重要意义，发挥了考试的教育功能。
［答案］
(1) ；
(2)反应②，废弃物利用，有利于环保(合理即可)
(3)①减小，②有利
(4)压强，CO2(或H2)的百分含量(图I)；或：压强，乙醇的质量分数，图II。(答案合理即可)
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