基于高考评价体系的化学平衡试题研究 论文

基于高考评价体系的化学平衡试题研究

摘要：新课标新课程实施以来，高考化学平衡试题在呈现方式和设问方式上逐渐新颖。笔者研究了近五年全国高考乙卷化学试题(非选择题)中的化学平衡

问题，从中找寻规律，基于高考评价体系对命题角度进行预测，并结合普通高中化学课程标准给出一些复习备考的建议。

关键词：化学平衡，高考评价体系，学科核心素养，命题角度，备考建议一、近五年高考乙卷化学试题中的化学平衡问题的分析

1．2017-2021年高考理综化学第28题的概况

题号情景素养（能力）017

年

以

H

S

与CO

在高温下的可逆

题目给出初始状态和平衡组成，要求计算

知识点分析222反应为问题情境。主要考查平衡体平衡转率和平衡常数

K；综合考查温度、浓度、

系的计算能力，及处理转化数据能压强对平衡移动的影响。体现一般的方程思想力。

和“三段式”思维方式。由于与人教版教材上的例题相似，故思考计算难度一般，适合多数

学生作答。018

年

利用测压法研究

N

O

分解的

以表格形式给出反应各时刻的体系压强的

25两个反应为出题背景，考查学生的数据来计算平衡常数

Kp，温度对化学平衡移动

获取关键信息能力、科学处理较复的影响。由于试题设计新颖，陌生感强，计算杂数据的能力。量较大，对学生的要求较高，压强和平衡常数

的计算是解答的难点，注意从阿伏加德罗定律的角度去理解压强与气体物质的量之间的关

系，注意结合反应的方程式和表中数据的灵活应用。

2019

年

以生产活动中水煤气变换为

题干给出平衡组成，虽然没直接要求计算

情境。发展和测试“证据推理和模平衡常数，但是在后面的计算反应倾向性和气型认知”、“变化观念与平衡思体物质的量分数问题上，依然需要计算平衡常

想”素养水平。考查吸收整合化学数，否则无法使用直接利用平衡常数大小的意信息的能力。义表示正反应的程度来解题；或者会增加问题

的思考的复杂性和困难程度。同时也考查了温度对化学平衡移动和平衡常数的影响。

2020

年

以“接触法制硫酸中的二氧化

题目通过给与陌生的二氧化硫催化氧化的

硫的催化氧化”教材情境为命题载反应速率方程，要求学生正确理解一定转化率体。发展和测试“证据推理和模型下反应的最适宜温度，并正确分析速率温度曲

认知”、“变化观念与平衡思想”线下反应速率随温度变化的原因。给出图像和素养水平。考查吸收整合化学信息速率方程，借助数学思维来考查学生分析复杂

的能力及分析。注重考查灵活运用问题的能力和温度及压强对平衡移动（平衡转化学平衡知识解决实际生产问题化率）影响的知识点。给出初始量及平衡组成

的能力。（平衡转化率）借助压强“三段式”来求平衡

常数，此问分析思考过程简单，但是计算较复杂。解答有一定的困难。

2021

年

以氯铂酸钡（BaPtCl

6）固体加考查了化学平衡常数的表达和计算，同时

热分解为探索问题情境。发展和测也考查了温度对于吸热反应和放热反应的平衡试“证据推理和模型认知”、“变移动及平衡常数的影响。复相化学平衡和多重

化观念与平衡思想”素养水平。重平衡的背景增加了本题在分析上的难度，学生点考查学生利用数据进行归纳论是否大胆地列出“压强三段式”是解决本题第

证的能力。二问的关键。第三问巧妙地将两个反应平衡常

数的对数与温度的倒数绘制成线性关系图，要求学生利用图中数据信息归纳平衡常数与温度

内在关系，并在此基础上论证第三个反应的平衡常数与温度的关系。解答此问是一个复杂的

分析推理过程，要求学生有一定的数理分析能力，难度偏大。

2．考查知识点的分析

纵观近五年的试题考查的知识点主要包括：平衡常数的计算与意义、平衡转化率的概念及外界条件对平衡移动的影响。(1)平衡常数的计算与意义

所谓化学平衡即可逆反应在一定条件下，当正反两个方向的反应速率相等时，体系就达到了平衡状态。平衡后体系中的各物质的数量均不再随时间而改

变，产物和反应物的数量之间具有一定的关系，只要外界条件不变，这个状态不随时间而变化，但外界条件一经改变，平衡状态就要发生变化。

就目前高考题中出现的气相反应的平衡常数（也就是大学教材提到的经验平衡常数）有以下几种表示方法：

对于下列反应：aA+bB(g)(g)

cC+dD(g)(g)

cd(p

)

(

p

)

CDA．用平衡分压表示的平衡常数

Kp=

（分压=总压×物质的量分数）

ab(p

)

(

p

)

ABc(C)c

c(D)d

B．用物质的量浓度表示的平衡常数

Kc=

,对于理想气体，pV=nRT，abc(A)

c(B)

当温度和体积不变时，压强与物质的量浓度成一定的比例关系。c(C)

dbxxx(D)

(B)C．用物质的量分数表示的平衡常数Kx=

a(A)

,（x为物质的量分x数）

需要注意的是平衡常数K的表达式中固体、液态不计入，平衡常数K的表达式与方程式的书写方式有关，在高考试题中一般是按照题目要求书写平衡常数

表达式并进行简单计算。平衡常数表示反应进行的程度，可以根据外界条件特别是温度的变化引起平衡常数的增大或者减小，分析平衡移动的方向从而判断反应

的热效应或焓变。(2)平衡转化率

知道了平衡常数，就能够计算平衡体系中的各物质的浓度，从而可以求出该条件下的最大产量。平衡转化α=原料达平衡后转化为产品的物质的量

投入原料的物质的量×100%，由于在题目中讨论的都是平衡问题，所以平衡转化率也简称为转化率

但一般在工业生产中，通常所说的转化率是实际转化率而不是平衡转化率）。在高考题中一般使用“浓度三段式”或者“压强三段式”来分析求解，未知的量

（需要考生设出，再利用题目所给的数量关系或者平衡常数表达式列出方程求解。

3)外界条件对平衡移动的影响(外界条件的改变对于化学平衡移动的影响，要从定性或定量角度去分析，定

性角度是依据列夏特勒原理推断移动的方向，定量角度则是依据平衡常数与浓度商之间的关系，或者平衡转化率或者平衡常数的增大或减小来判断。例如2017

年、2020年考查的浓度和温度对平衡转化率的影响，2019年、2021年考查温度对平衡常数的影响。

二、命题角度展望基于《中国高考评价体系》中的“一核四层四翼”进行命题角度展望：

1．以真实情境为测试载体

高考评价体系中的“四层”考查内容和“四翼”考查要求，是通过情境与情境活动两类载体来实现的。试题情境的创设应紧密联系学生学习和生活实际，体

现科学、技术、社会和环境发展的成果，注重真实情境的针对性、启发性、过程性和科学性，形成与测试任务融为一体、具有不同陌生度、丰富而生动的测试载

体。陌生情境带来的“起点高”，实际上还是落实到具体的化学平衡必备知识上去，也即“落点低”，同时也会造成阅读量大幅度增加。

2．以关键能力考查为重

利用化学知识解决问题情境中的实际问题的过程必须具备一定的学科关键能力。所以试题会重点考查学生所学知识的运用能力，强调独立思考、逻辑推理、

信息加工、语言表达等学生适应未来不断变化发展社会的至关重要的能力。预测在以后的高考试题中会继续出现：（1）“写出推理过程”，“判断的依据”等

考查学生归纳概括能力、演绎推理能力及语言表达能力的问题；（2）阅读和提取图像、表格关键信息，并进行处理转化数据的问题。

3．以“四翼”考查要求为落脚点

高考评价体系中的“四翼”从“基础性”、“综合性”、“应用性”、“创新性”四个方面的确立了“怎么考”的问题。

（1）“基础性”要求主要体现在学生要具备适应大学学习或者社会发展的

基础知识、基本技能和基本素养。因此高考要求学生对基础部分内容的掌握必须扎实牢靠。像“平衡常数的表示与计算及意义”、“平衡转化率与平衡组成”、

“外界条件对平衡移动的影响”等化学平衡的基本概念、基本原理，作为发展“变

化观念与平衡思想”素养的必备知识，一定继续出现在今后的高考中。（2）“综合性”要求体现在学生能够综合运用不同科学知识、思想方法，

多角度观察、思考、发现、分析和解决问题。例如2020年全国高考乙卷中的“SO2αα′

0.8催化氧化的反应速率方程为：v=k(

−1)

(1−nα′)”，2021

年全国高考乙

1卷中的“lgKp~的线性关系”。预测在以后的高考试题中会出现复相化学平

T衡或多重平衡体系的题目，并给出新的函数表达式用于考查学生的多角度观察、

分析复杂问题情境的能力。（3）“应用性”要求体现在学生能够善于观察现象、主动灵活地应用所学

知识分析和解决实际问题，学以致用，具备较强的理论联系实际能力和实践能力。近几年的试题均为解决实际化工生产中的问题，并无化学反应限度在生活中的应

用。实际上化学反应限度与人体健康、环境保护及一些生活中现象都有着密切的联系，如某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时，常常加入少量液氨以延长液氯

杀菌的时间，原因是加入液氨后，使

HClO

部分转化为较稳定的

NH

Cl。反应的2化学方程式为

NH

+HCl

3HO+NHCl（NHCl

较

HClO

稳定）。当

HClO

开

22

2始消耗后，化学平衡向左移动，又产生了

HClO。预测在以后的高考试题中会出

现运用化学知识解决生活中实际问题。（4）“创新性”要求主要体现在学生要具备良好创新思维，能够摆脱思维

定式的束缚，善于独立思考，大胆创新创造。具有独立思考能力，具备批判性和创新性思维方式去解决生活实践或者学习探索情境的各种问题。综合研究多个省

份在2021年的高考化学试题不难发现，其中在化学平衡试题的创新幅度上是最大的。例如2021年的山东高考试题第20题，创新性地引入涉及平行反应的复杂

平衡体系，以及用物质的量分数表示的平衡常数

Kx

。再例如

2021

年浙江高考试题第

29

题，让学生画出

2SO

(g)+O

(g)

2SO(g)的转化率与最适宜温度322（曲线Ⅰ）、平衡转化率与温度（曲线Ⅱ）的关系示意图。此题要求考生在开放性

的问题情境中创造性地解决问题，形成创造性的结论。预测在今后的高考试题中也会出现类似大学教材的化学平衡复杂体系或者开放性、综合性很强的创新性题

目，例如需要经过连续几步才能完成的“连续反应”。三、复习备考建议

基于当前高考评价体系和普通高中化学课程标准，提出以下几点建议：．夯实必备知识

1必备知识是学科素养和关键能力的基础支撑。

1）高中化学课程标准学业要求学生能书写平衡常数表达式，能进行平衡（常数、转化率的简单计算，能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达

到平衡及平衡移动的方向，能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。在复习备考中要注意把化

学平衡相关的基本概念、基本原理、基本方法以程序性知识形态掌握并保持，夯实解决化学平衡问题的必备知识。

（2）高考中的化学平衡题综合性较强，难度相对较大，但设问有层次，有

几小问还是从“双基”出发，关注必备知识的考查。而这些知识绝大部分都在教材上有明确体现，也就是说教材上的例题、练习题都要能熟练解答。有些知识虽

然教材上没有体现，但是这么多年高考一直在呈现，比如压强平衡常数Kp的计算，也要作为平时的训练考试中常涉及的考点。定性分析化学平衡移动的列夏特

勒原理需要深刻理解、运用。平衡转化率是架起定性分析和定量分析的桥梁，解题时要明确它的计算方法以及变化情况。在复习备考注意以上方面确保读懂题，

拿到基础分值。．注重关键能力养成

具体指获取相关信息，分析数据，处理转化数据，归纳总结规律的能力。2021年高考化学的化学平衡试题中这方面的能力考查相当突出，很多学生由于平时缺

乏这方面的训练导致本题丢分。这就提醒老师和学生们在平时的复习和训练中要加强这方面的锻炼。首先，纵观近几年的高考试题化学平衡部分，其实每道题不

止一种思考角度和解法，在解题时要从不同的角度尝试去解答，并且归纳整理起来，作为自己的知识和能力储备。其次，在平时的练习完成后，要结合答案或者

老师的讲评，仔细回头再分析做题的思路，通过逻辑思辨，增强思维认知能力。再次，还要掌握化学平衡题型的解题模型，也就是解题的步骤和方法。化学平衡

的“三段式”模型的熟练运用，使我们的思维固定化，步骤条理化，为解题赢得时间。

3．提升学科核心素养水平

高考试题的命题就是以核心素养为测试宗旨，以化学学业质量标准为依据。开展学科能力活动是学科核心素养的外在表现，也是知识转化为素养的重要途

径。化学平衡的学习应引导学生经历平衡常数模型构建的过程，结合具体实例，促进学生体会化学平衡常数在判断平衡状态、反应方向，分析预测平衡移动方向

等方面的功能价值；通过交流讨论活动，帮助学生形成基于浓度商和化学平