在熱力學的題目中,一般會出一個化學循環(huán),多數(shù)時候方程式都有給出,有時會在題目背景里給出反應物和生成物,要求學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相關。這題當中給出了焓變循環(huán)當中的三個有關方程式。同樣在試卷里會給到的信息還有焓熵公式、兩個吉布斯化學能的公式以及做題需要的焓值和熵值,學生對于公式不需要特別的記憶,題干中都有提供。


焓變題當中 Hess's Law 的公式不會給出,通常反應物或者生成物會包含單質,而每年基本考察到學生的一點就是元素在常規(guī)狀態(tài)下形成的單質焓為0的知識點。而了解過焓變的同學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不會做):

第二小問熵變的公式也已經(jīng)在題目里給出,只要把數(shù)據(jù)帶入:
(a)-(ii) 問題解答步驟
第三小問吉布斯化學能的公式也給出了:
(a)-(iii) 問題解答步驟
(iv)、(v) 小問也像 1-3 問那樣,把數(shù)字帶入和化學平衡有關的吉布斯公式里求值即可。
所以,這一題會考察到學生對公式里每一項含義的理解以及手指(按計算器)的能力。就是說,咱中國學生套公式還能不會嗎?順帶一提,這套公式的 5 個小問就有 10 分了呢。
除此之外,熱力學里比較 tricky 的題目會考察學生對公式的理解。
通常會有三種考試形式:
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通過焓熵和化學能的數(shù)值以及反應條件,判斷反應是否會發(fā)生
這大概就是熱力學的三件套了。只要公式理解透徹,這真的不難。
在2016年的競賽里,類似題型是一道選擇題:

這個題目的第一小問考察了學生對熵值的理解,用來判斷反應是吸熱還是放熱。第三小問將動力學與熱力學做了結合,對于熱力學的知識點,考察了學生對熱力學(其實是吉布斯化學能)的理解。 |