热化学会回报肯准备的学生,因为它的题目只有几种可辨认的形状,而且同样的两条公式反复出现。考官测试三件事:你能不能读懂能量,能不能计算热量,能不能公平地比较反应。
这篇指南把这一章的题目按题型分组,与单纯的计算讲解不同,让你在动笔前就看清题目要的是哪个动作。
题型一:放热还是吸热?
开场的一类给你一个反应或一个现象,要你分类并给出理由。要陈述的规则很简单:如果周围变得更热,放出热量,变化是放热的,ΔH 为负;如果周围变得更冷,吸收热量,变化是吸热的,ΔH 为正。
例题: 氯化铵溶于水时烧杯摸起来是凉的。请分类。
因为温度下降,过程吸收热量,所以它是吸热的,ΔH 为正。你可以在我们的放热反应词条复习这些定义。
题型二:画和读能级图
一道很常见的结构题会展示或要求画一张能级图。你必须把反应物和产物放在正确的相对高度上,并把 ΔH 箭头画对方向。
例题: 对放热反应,产物比反应物更低,ΔH 箭头从反应物指向产物、朝下;高度差就是放出的热量。对吸热反应,产物更高,箭头朝上。
把两个能级和箭头都标注清楚,没有标注的图很少能拿满分。
题型三:热量计算
最家常的一类给出温度和体积数据,要求某个反应热。方法永远是 Q = mcθ 然后 ΔH = Q ÷ n,c 取 4.2 J g⁻¹ °C⁻¹,符号在最后加上。
我们的每摩尔反应热页展示了完整运算。
例题: 当 0.05 mol 酸被中和时,100 cm³ 溶液升温 6.5 °C。Q = 100 × 4.2 × 6.5 = 2730 J = 2.73 kJ,ΔH = −2.73 ÷ 0.05 = −54.6 kJ mol⁻¹,因为温度上升所以为负。
注意质量,它是溶液的质量,不是加入的任何固体的质量。
题型四:比较燃烧热
一个常见的比较题给出一系列醇的燃烧热,要你描述并解释趋势。从甲醇到乙醇到丙醇到丁醇,碳原子和氢原子数增加,所以燃烧的键更多,每摩尔放出的热量更多,燃烧热沿系列增大。
例题: 解释为何乙醇的燃烧热大于甲醇。乙醇的原子更多,因此要燃烧的键也更多;一摩尔燃烧放出更多能量,所以它的燃烧热在数值上更大。
反应本身的数据见我们的燃烧热反应页。
题型五:中和中的强与弱
更尖锐的一类比较不同酸的中和热。强酸与强碱给出接近 −57 kJ mol⁻¹ 的值。
弱酸,例如乙酸,给出较小的数值,因为在中和之前有一部分能量被用来把弱酸完全电离。
例题: 解释为何乙酸的中和热不如盐酸那么放热。乙酸只是部分电离;必须吸收能量把它完全电离,所以净放出的热量较小。
题型六:实验及其误差
试卷二和试卷三的题目常以中和或置换实验为基础,问及准确度,为何用聚苯乙烯杯(它隔热,减少热量散失)、为何搅拌混合物(温度均匀),以及为何测得值低于真实值(热量散失到周围和仪器)。方法请看我们的测定中和热页。
如何针对六类题复习
高效的路线是把每个动作各练一次:按温度变化分类、画一张有标注的能级图、跑 Q = mcθ 再 ΔH = Q ÷ n、解释燃烧趋势、解释强与弱、列出实验注意事项。我们的在线一对一课正是这样训练这一章,以英文授课,每小时从 RM50 起,附一小时付费试课。
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