基于数学建模分析化学平衡以2024年安徽高考卷第17题为例.pdf

基于数学建模分析化学平衡

———以２０２４年安徽高考卷第１７题为例

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卓峻峭，黄渝鹏

（１．重庆市教育科学研究院，重庆４０００１５；２．重庆市南开中学校，重庆４０００３０）

摘要：基于对“新课标”要求和新教材内容的研究，深入分析２０２４年安徽卷第１７题中乙烯与乙烷的转化平衡和产

物分离等问题。利用浓度商原理分析平衡移动问题，讨论平衡常数相对大小对多重平衡的影响；建立简化的吸附

脱附模型分析气体分离过程，阐释试题图像中关键节点的含义，帮助师生更好地理解试题情境、问题和解题思路。

关键词：高考试题；化学平衡；数学模型；浓度商；吸附

文章编号：１００５６６２９（２０２５）０３００８７０５中图分类号：Ｇ６３３.８文献标识码：Ｂ

“化学反应速率与限度”主题是高中化学课程的核Ｋ远大于Ｋ；Ｋ是以平衡物质的量分数代替平衡

ｘ２ｘ１ｘ

心内容，对发展学生“变化观念与平衡思想”“证据推理浓度计算的平衡常数。

与模型认知”等学科核心素养具有不可替代的作用，是①仅发生反应ⅰ时，ＣＨ的平衡转化率为２５．０％，

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教学的难点和高考的热点。２０２４年安徽卷第１７题以＝

计算Ｋ。

ｘ１

乙烯与乙烷的转化平衡和产物分离等问题创设情境，②同时发生反应ⅰ和ⅱ时，与仅发生反应ⅰ相比，

提供多种图文形式的信息，深入考查考生的信息获取ＣＨ的平衡产率（填“增大”“减小”或

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与加工能力；设问层层递进、步步深入，能够引发学生“不变”）。

深度思考，在考查反应原理核心知识的基础上考查辩１．１．２分析

证思维与探究能力，有利于选拔具有研究潜质的学生。①考查学生平衡计算的基本功，属于常规问题。

该题第（３）问考查对多重平衡之间影响的分析，第（５）＝２＝

根据三段式易得Ｋ（０．２５／１．２５）／（０．７５／１．２５）１／１５

ｘ１

问考查对基于吸附脱附的气体分离模型的理解，这两≈０．０６７。

个问题的解题思路在网络上引起了热烈讨论。本文基②考查多重平衡和平衡移动问题。反应ⅱ有２种

于数学模型讨论题中化学平衡以及气体吸附的相关问反应物：ＣＨ和Ｈ，其中ＣＨ亦是反应ⅰ的反应物，Ｈ

２６２２６２

题，形成可推广的认识思路和