在熱力學(xué)的題目中,一般會(huì)出一個(gè)化學(xué)循環(huán),多數(shù)時(shí)候方程式都有給出,有時(shí)會(huì)在題目背景里給出反應(yīng)物和生成物,要求學(xué)生書寫出每一步的方程式。
(2016 年真題)
2016 年的第一題就出了物理化學(xué)相關(guān)。這題當(dāng)中給出了焓變循環(huán)當(dāng)中的三個(gè)有關(guān)方程式。同樣在試卷里會(huì)給到的信息還有焓熵公式、兩個(gè)吉布斯化學(xué)能的公式以及做題需要的焓值和熵值,學(xué)生對(duì)于公式不需要特別的記憶,題干中都有提供。


焓變題當(dāng)中 Hess's Law 的公式不會(huì)給出,通常反應(yīng)物或者生成物會(huì)包含單質(zhì),而每年基本考察到學(xué)生的一點(diǎn)就是元素在常規(guī)狀態(tài)下形成的單質(zhì)焓為0的知識(shí)點(diǎn)。而了解過(guò)焓變的同學(xué)這些一定都了如指掌了吧!
解題步驟如下(大家可以試著先不要看解題步驟自己想想會(huì)不會(huì)做):

第二小問(wèn)熵變的公式也已經(jīng)在題目里給出,只要把數(shù)據(jù)帶入:
(a)-(ii) 問(wèn)題解答步驟
第三小問(wèn)吉布斯化學(xué)能的公式也給出了:
(a)-(iii) 問(wèn)題解答步驟
(iv)、(v) 小問(wèn)也像 1-3 問(wèn)那樣,把數(shù)字帶入和化學(xué)平衡有關(guān)的吉布斯公式里求值即可。
所以,這一題會(huì)考察到學(xué)生對(duì)公式里每一項(xiàng)含義的理解以及手指(按計(jì)算器)的能力。就是說(shuō),咱中國(guó)學(xué)生套公式還能不會(huì)嗎?順帶一提,這套公式的 5 個(gè)小問(wèn)就有 10 分了呢。
除此之外,熱力學(xué)里比較 tricky 的題目會(huì)考察學(xué)生對(duì)公式的理解。
通常會(huì)有三種考試形式:
-
通過(guò)焓熵和化學(xué)能的數(shù)值以及反應(yīng)條件,判斷反應(yīng)是否會(huì)發(fā)生
-
化學(xué)平衡里,哪個(gè)生成物更加穩(wěn)定。
這大概就是熱力學(xué)的三件套了。只要公式理解透徹,這真的不難。
在2016年的競(jìng)賽里,類似題型是一道選擇題:

這個(gè)題目的第一小問(wèn)考察了學(xué)生對(duì)熵值的理解,用來(lái)判斷反應(yīng)是吸熱還是放熱。第三小問(wèn)將動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)做了結(jié)合,對(duì)于熱力學(xué)的知識(shí)點(diǎn),考察了學(xué)生對(duì)熱力學(xué)(其實(shí)是吉布斯化學(xué)能)的理解。 |