评析2012年北京高考化学试题第26题

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1、评析2012年北京高考化学试题第26题——兼谈命题的科学性安徽皖智学校胡征善CuO/CuCl2400℃【试题】(2012年北京高考题)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HCl+O22Cl2+2H2O(1)已知：i.反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。ⅱ.①H2O的电子式是_______________。②反应A的热化学方程式是______________________________。③断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差

2、约为_________kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)______。（2）对于反应A，下图是4种投料比[n(HCl)∶n(O2)，分别为1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。①曲线b对应的投料比是______________.②当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_________________。③投料比为2∶1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是_______________。【答案

3、】（1）①②△H=—115.6kJ/mol③32强（2）①4∶1②投料比越高，对应的反应温度越低③30.8%【评析】本题以工业2中副产物的循环利用为背景材料，将物质结构与反应原理(电子式的书写、键能与反应焓变的关系)、化学平衡移动及其计算糅合在一起；从能力层面上分析，有根据键能示意图和坐标曲线，提取有效信息，构建起反应焓变与键能的关系、平衡转化率与投料比和温度的关系，解决题设问题。试题综合性较强，能鉴别学生的学习能力。（1）键能与反应焓变的关系：△H=反应物总键能—生成物总键能0＜放热＞吸热（2）平衡转化率与投料比的关系

4、：对反应物是两种或两种以上的反应而言1．若反应物的物质的量之比等于各自化学计量数之比，即各反应物的转化率相等，且等于产物的产率；2．若某反应物过量，该反应物的转化率小，其它反应物的转化率大，不过量反应物的转化率等于产物的产率。换言之，对已平衡的可逆反应，增加某反应物的浓度，该反应物的转化率减小，其它反应物的转化率增大。【解析】（1）③由键能与反应焓变的关系可求：△H=4E(HCl)+E(O=O)—[2E(Cl—Cl)+4E(O—H)]，则有：E(O—H)—E(HCl)=[E(O=O)—△H—2E(Cl—Cl)]/4E(O

5、—H)—E(H—Cl)=1mol×498kJ/mol—(—115.6kJ/mol)—2mol×243kJ/mol]/4=31.9kJ（2）因为恒温时，c(HCl)越大，其平衡转化率越小。因此投料比n(HCl)∶n(O2)1∶12∶14∶16∶1对应曲线dcba例如过HCl平衡转化率为80%作横坐标的平行线，交b、c、d曲线于3点，可以看出T(b)

6、n(HCl)=2mol，n(O2)=1mol。根据反应方程式可求出反应生成n(Cl2)=n(HCl)/2=0.8mol，反应后气体总物质的量n(总)=2.6mol——最方便的方法是差量法求算，所以平衡混合气中Cl2的物质的量分数是0.308。【商榷】本题亦有2处有科学性问题：（1）通过反应焓变和已知的键能求“断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量差”，因为题给的焓变是400℃时的焓变，而键能是25℃时的键能，两者温度不同，不能“混用”，尽管有“约”字限定，也难解“能量守恒定律”。（2）第（2）题必须强调“恒

7、容”条件，因为本题涉及的反应方程式是气体化学计量总数不等的反应，若是变容条件，由坐标图就不能得到对应答案。