UKChO 化学竞赛知识点解析系列 2

上期我们介绍了 UKChO 的基础题型,在这篇文章里我会为大家介绍物理化学(不是物理和化学噢)的主要考点。
物理化学也会在每一年的 UKChO 竞赛中以各种各样的形式出现。一般来说,结合着不同的题目背景,会分为热力学和动力学两道大题。

1热力学在热力学的题目中,一般会出一个化学循环,多数时候方程式都有给出,有时会在题目背景里给出反应物和生成物,要求学生书写出每一步的方程式。
UKChO 化学竞赛 | 知识点解析系列 2(2016 年真题)
2016 年的第一题就出了物理化学相关。这题当中给出了焓变循环当中的三个有关方程式。同样在试卷里会给到的信息还有焓熵公式、两个吉布斯化学能的公式以及做题需要的焓值和熵值,学生对于公式不需要特别的记忆,题干中都有提供。
UKChO 化学竞赛 | 知识点解析系列 2
UKChO 化学竞赛 | 知识点解析系列 2
焓变题当中 Hess's Law 的公式不会给出,通常反应物或者生成物会包含单质,而每年基本考察到学生的一点就是元素在常规状态下形成的单质焓为0的知识点。而了解过焓变的同学这些一定都了如指掌了吧!
解题步骤如下(大家可以试着先不要看解题步骤自己想想会不会做):
UKChO 化学竞赛 | 知识点解析系列 2
第二小问熵变的公式也已经在题目里给出,只要把数据带入:
UKChO 化学竞赛 | 知识点解析系列 2(a)-(ii) 问题解答步骤
第三小问吉布斯化学能的公式也给出了:
UKChO 化学竞赛 | 知识点解析系列 2(a)-(iii) 问题解答步骤
(iv)、(v) 小问也像 1-3 问那样,把数字带入和化学平衡有关的吉布斯公式里求值即可。
所以,这一题会考察到学生对公式里每一项含义的理解以及手指(按计算器)的能力。就是说,咱中国学生套公式还能不会吗?顺带一提,这套公式的 5 个小问就有 10 分了呢。
除此之外,热力学里比较 tricky 的题目会考察学生对公式的理解。
通常会有三种考试形式:
通过焓熵和化学能的数值以及反应条件,判断反应是否会发生
反应吸热或者放热。
化学平衡里,哪个生成物更加稳定。
这大概就是热力学的三件套了。只要公式理解透彻,这真的不难。
在2016年的竞赛里,类似题型是一道选择题:
UKChO 化学竞赛 | 知识点解析系列 2
这个题目的第一小问考察了学生对熵值的理解,用来判断反应是吸热还是放热。第三小问将动力学与热力学做了结合,对于热力学的知识点,考察了学生对热力学(其实是吉布斯化学能)的理解。

2动力学动力学肯定是离不开反应速率方程的。竞赛当中,动力学题目要求学生自己写反应方程式比较多。一般反应速率方程会在题干中给出,像是 17 年的真题中在前面的小问要求书写反应方程式,然后在动力学问题里给出了大气中硫化氢和氢氧自由基的反应速率方程:

UKChO 化学竞赛 | 知识点解析系列 2你会发现题干中基本给你解释了这个反应速率方程里每一项是什么,英国人真的很奈斯,只要你看得懂英文,套公式就完事儿了。
然后接下来还考了..单位转换?
UKChO 化学竞赛 | 知识点解析系列 2
开个玩笑,其实考察到了分子数量/质量的转换。但这也是我们上一期里说到的,化学计算的基础呀。
除此之外,动力学还会考察到从浓度随时间变化的图表当中读取信息的题目。
UKChO 化学竞赛 | 知识点解析系列 2
同样是大气中氢氧自由基的反应,题干大概就是说现在我要考你和三氯乙烷有关的题目啦。基本上出到图表题,一定会问的就是这个反应的半衰期。问到半衰期是多少,相当于就是问你知不知道半衰期是什么意思,毕竟图表都放这了。
然后这题里真的出现了一个单位转换题,从年换秒,这对咱们来说,不是小学知识吗?
接下来考了一个运用刚才得到的半衰期数值套公式的题目。
UKChO 化学竞赛 | 知识点解析系列 2
题目中给出了半衰期和反应数率常数相关的公式,然后在文字里描述了氢氧自由基浓度和反应速率常数间的关系。归根结底,只要读懂了题目中的给出的各种关系,这也是一个按计算器的题目。
讲到这里,大家应该发现了,物理化学的有关问题都会贯穿整个竞赛,化学平衡也会同时涉及,因为在每道题的大背景下,物理化学对于每个反应都至关重要。
而物理化学的考题大多数都是套公式,按计算器,简单来说就是「有手就行」。然而,很多同学知道如何套公式,却经常栽在单位上。所以,在读题时候,每个量的单位要看清楚哦。
我们这一期讲的物理化学和上一期提到的基础题也时常穿插在一起考,在竞赛当中占分也不少。所以各位同学,打好扎实的基础很重要,把该拿的分拿到,得奖岂不是轻而易举?针对这两个部分做好练习,英国化学竞赛真的一点也不难。
想要参赛的同学们,提醒大家考试时间是 2022 年 1 月 22 日,报名截止日期是 1 月 12 日哦。
同时,竞赛所涉及的知识点基本与 AP 化学/ IBHL 化学重合,备赛的同时也是在为这两个科目做准备。

【竞赛报名/项目咨询请加微信:mollywei007】

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