今年河北卷创新性的采用了山东卷今年淘汰的一拖n的选择题模式。而且是作为选择压轴题出现在了选择题最后两道。我们先来赏析一下:
这两道选择题共用一个题干信息,近几年比较流行这种项目式问题。需要考生在读懂所有信息后,将信息应用于解题过程中。考察学生的信息加工能力。
我们先来看本题的信息:
这段信息陌生度极高。
①、涉及到了的新物质:Mg(TFSI)2、PDA;
②、涉及到的新名词:溶剂化环境;
③、涉及到陌生反应:PDA捕获CO2(没有给出任何解释),MgCO3导电性差,释放CO2能力差;
④、克服了碳酸镁的xxxx,这个碳酸镁哪里来的?
短短130个字符,描述出Mg-CO2中采用丙二胺(PDA)介质带来的好处。可见命题者的科研背景。但是读完这130字的叙述,我是没看懂到底在说什么,这篇论文的Introduction还用了两页的篇幅。13题还好一些,电化学问题并没有深入探讨。但是第14题真的很难理解。做一道很难理解的题,估计运气因素就占了大部分。打开不要钱的Panda搜索,找到了这篇文献。
这是一篇JCR:Q1区、影响因子16.823的科研论文。这篇论文的质量非常高,不知道命题者用了多长时间来研读这篇论文,反正我是打印了反复研究,才搞清楚这个电池中MgCO3和MgC2O4是怎么来的,PDA的加入有什么优点,论文里评价PDA的作用是“kill two birds with one stone"。”CO2转化的三个途径分别是怎么区分的。真心觉得命题人对这篇论文吃的太透彻了,以至于他自己认为用130字就能说清楚,可是做题的学生就很难看明白了。下面我们来看一下这道题,文献附在文末。
该电池分为正负极,负极中PDA的加入有利于放电时Mg的溶解和充电时析出。正极CO2被PDA吸收
有三种途径固定:
途径 I (Pathway I): 这是电池系统中没有PDA介导时的MgCO3成核过程。在这个途径中,CO2还原反应(CO2RR)的最终放电产物是MgCO3,这是一种绝缘体且几乎不可分解,导致电池的可逆性差。
途径 II (Pathway II): 在PDA介导的系统中,MgC2O4的成核过程。PDA(1,3-丙二胺)的引入可以改善多相界面的兼容性,促进负极Mg2 的快速脱溶和扩散,降低CO2RR的能量障碍,并形成可分解的放电产物MgC2O4,从而增强了CO2ER(CO2析出反应)的动力学。
途径 II′ (Pathway II): 这是PDA介导系统中MgCO3成核的假设途径,与途径I相比较,用于展示PDA介导对反应途径的影响。在途径II中,尽管最终产物是MgCO3,但在PDA的作用下,会有不同的反应机制。
在所有途径中,碳酸盐/草酸盐的生成伴随着电子转移过程,在能量上总是处于上坡状态,表明它们是速率限制步骤。控制步骤的能垒(ΔG)分别为途径I中的MgCO3成核1.394 eV,途径II中的MgC2O4成核0.748 eV,以及途径II中的MgCO3成核1.386 eV。
综合分析可知以下
途径II的能垒最低,是优先途径,B选项正确。
C、通过对比反应进程图像可知,路径1、3中间过程不同,产物相同;路径2、3,起始物质相同,但最终产物分别是MgCO3和MgC2O4,C正确;
D、对比三个途径的速控步均涉及,途径2的反应为:,有PDA的生成。途径3的反应为:,因此途径3的速控步骤没有PDA的再生,D错误。
评析:
1、1拖n的命题模式有一定的限制性,限制了题目考查的范围,受背景知识的限制,不利于知识点的覆盖。在这种大型考试中,n越大,测试范围越小。也就是说一段背景资料不可能涵盖更多的知识板块,尤其是高水平的文献,往往是专注与一个领域。
2、本题的文献味太重,虽然题目感觉很新,但是不利于考察学生的知识获取及应用能力。短短130字,并没有介绍清楚背景资料,有一种隔靴搔痒的感觉。
3、14题的D选项(也就是正确选项)竟然考察到了基元反应方程式的书写(途径2、3的产物判断),这种方程式相对较乱,和高中严谨成熟的方程式书写模式有很大的出入。
4、对于反应历程和动力学的考察达到了一个痴迷的层次。二卷17题再次考到了速率常数。回顾四年来河北省高考化学命题,这两个点反复在考。
21年22年23年24年
反应历程16(4)电化学 反应历程16(4、5)电化学 反应历程17(3)电化学 反应历程13、14电化学 反应历程
动力学13速率方程13协同反应的速率问题12速率方程 协同反应17(2)竞争反应 速率方程
种种迹象表明:有一位物理化学 电化学专家一直活跃在命题组里。连续4年为考生奉上大餐。25年高考备考也要充分考虑到这个这个专家的存在,在这两方面做足准备。专家可以无视高中教学,但是高中老师却不能无视这位专家的存在。