2021AP化学考试复习攻略，热力学和动力学得分点快查收

热力学和动力学都是非常重要的AP化学考点，所以本文就结合考纲、例题给正在复习2021AP化学考试的同学解析下这2大考点。让优越的解题思路带你一通百通。

AP化学考试基本信息

AP化学考试总时长为3小时15分钟，其中包括60道单选题和7道简答题(三长四短)，两部分题目所占分数比例各为50%。 

与国内化学比起来，AP化学考试涉及的知识面相对更广一 些。比如AP考试中的原子核外电子排布、热力学以及依数性等内容在国内国际学校不会讲解，同时对有机化学部分国内国际学校讲得也比较少。 

受疫情影响，2021AP化学考试有机考和线下考试两种形式。

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热力学精讲

我们可以先看下AP考纲给出的关于thermodynamics的要求：

这部分还是关注于能量的计算，比如考试常见的用盖斯定律（Hess’s Law）计算反应热（enthalpy change of reactions）。另外用比热容（specific heat）计算反应热也是近些年来基本上每年都会出现的题型，只不过中国考生早期都学过，所以并不困难。但是从往届学员的情况来看，错误率依然很高，主要问题是出现在：单位的换算，计算等问题上。

我们先来看看下面这道例题（2016 MC 25）

这一题最后是指的是enthalpy change of per mole reaction，这里我们算出来的是0.01 mole reaction，所以最后的结果还要乘以100，答案选择A

 我们看到还有一个考点的内容叫做热力学的应用（applications of thermodynamics），关于这部分的内容，我们看下College Board给出的内容详细。

其实在这里我们就可以看出来，热力学的内容不仅仅包括热量的计算，最重要的一点是，热力学的计算可以表明反应的倾向性(trend of reaction)，也就是反应进行的方向(the direction of a reaction)。

首先最重要的是吉布斯自由能变（Gibbs free energy change），在AP考试中只考核标准情况下的吉布斯自由能变(in standard condition: 25℃, 1atm), 当, 这是一个自发反应(spontaneous reaction)，或者称之为热力学上有利的反应(thermodynamically favorable reaction)。

这里很多同学就会有疑惑，什么叫做自发反应？我在上课的时候通常会提出这个问题，绝大部分同学的回答都是：就是不需要条件，反应物放在一起就能够转化为生成物的反应。我会接着追问，那氢气和氧气放在一起能变成水么？显然是不可以的，但是我们前面又说过氢气和氧气在常温下是自发反应啊，那不是自相矛盾了么？所以自发反应应该指的是：在给定的条件下，无需外界帮助，一经引发即能自动进行的过程或反应，称为自发反应。或者说氢气和氧气有生成水的趋势，但是需要一点引发条件，那就是点燃，一经点然后，反应就会一直反应下去直到结束。比如水的电解过程（electrolysis of water）就不是自发过程，一旦关闭电源，水的分解过程就会停止，需要源源不断的电能的输入才能助力反应的进行。

这里又有同学提出新的问题，他会问：导师，任何一个反应不都是既有正反应（forward reaction），也有逆反应（reverse/backward reaction）么，那任何反应在任何一个时刻不是两个方向都能进行么？为什么你只说正向进行呢？

所以这里我们要理解到的是。我们所谓的正向自发进行指的是反应的宏观进行方向，也就是反应物的浓度减小，生成物的浓度增大的方向。从微观的角度上来说，正向自发指的就是在给定条件下，正反应速率大于逆反应速率，直到平衡，二者相同，反应停止。

所以后面所学的平衡（equilibrium）其实也属于热力学的研究对象，并且有一个公式将二者联系在一起：

这个反应的k>1，所以正向进行，所以左边反应物中的碱的碱性强于右边生成物中的碱的碱性，所以选B

还有就是将电化学中的电池电动势和吉布斯自由能联系在一起：

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动力学精讲

下面我们来说一下动力学部分的内容，主要是一个知识点的辨析。

在动力学里，我们有一个速率公式（rate law equation）:

这里有一个速率常数k（rate constant），这个常数只和温度T以及活化能Ea（activation energy）有关，温度越高，活化能越低，速率常数越大，反应速率也就越大。

我们在平衡里也学到了一个常数k，叫做平衡常数（equilibrium constant），它只和T有关，对于吸热以及放热反应温度T对于k有着不同的影响，这里不去细究，只需知道改变温度可以改变k即可，刚才已经提到它是一个和反应程度，反应方向有关的常数。

这里我们需要记住，动力学和热力学是完全两个不同的领域，而他们之间是没有相互影响的关系的，一个平衡常数很大的反应，它的反应速率可能是很慢的，反之亦然。

比如最常见的是这样一个情况：

对于上面的放热反应，升高温度，根据Le Chatelier’s principle，平衡左移。很多同学会认为是仅仅增加了逆反应速率的原因。然而事实上，速率的影响因素中我们在学习的时候讨论过，温度能够增加反应的速率，不论是正反应还是逆反应，所以正逆反应的速率都增加了，只不过逆反应的增加幅度大于正反应，导致逆反应速率大于正反应，宏观的进行方向是向左的方向。

如果用图像来表示的话可以是这样：

这个图像也是需要同学们掌握的，因为会出相关的图像问题

比如：对于反应

本题答案为B，你做对了吗？

希望以上内容可以帮到你的2021AP化学考试。根据CB新消息，大陆AP考场今年应该还是会采取笔试，至于打算参加网考的小伙伴可以抽空搜搜去年的网考经验啦。虽然最近CB小动作频频，但是中心思想只有1个——那就是考试一定会考！排除万难也要考。

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