官方公式表与周期表的使用 · AP化学备考

考试发给你的参考资料

AP 化学考试提供两份参考资料exam reference information，在 Bluebook 里随时能打开，也有纸质版：

公式与常数表。开头是单位符号、单位换算（1 atm = 760 mm Hg = 760 torr，K = °C + 273.15，1 V = 1 J/C，1 A = 1 C/s）和词头（G、M、k、c、m、μ、n、p）；后面按五个部分列公式：原子结构；气体、液体与溶液；动力学；平衡；热力学与电化学。每部分旁边写着每个字母的意思，以及用到的常数：普朗克常数 h、光速 c、阿伏加德罗常数、两个 R、STP 的定义、理想气体在 STP 下的摩尔体积、法拉第常数 F。
元素周期表。每一格是原子序数、元素符号和相对原子质量。电负性、离子电荷、电子排布都查不到，要靠周期规律自己推。

表是英文的，下面的组件用的也是表上的写法。

用好公式表的五条规则

先认符号。 同一个字母在不同公式里意思不同：c 在 c = λν 里是光速，在 q = mcΔT 里是比热容，在 A = εbc 里是浓度。表上用粗体 M 表示摩尔质量，普通的 M 表示物质的量浓度。
选对常数。 表上有两个 R：PV = nRT 里压强用 atm、体积用 L 时，取 R = 0.08206 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹；和能量有关的式子（ΔG° = −RT ln K、能斯特方程）取 R = 8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹。
温度一律用 K。 K = °C + 273.15。
分清 ln 和 log。 pH、pKa 和亨德森公式用以 10 为底的 log；一级反应的积分式、ΔG° = −RT ln K 和能斯特方程用 ln。
看适用条件。 t½ = 0.693/k 只适用于一级反应；Kw = 1.0 × 10⁻¹⁴ 和 pH + pOH = 14 只在 25 °C 成立；亨德森公式只适用于缓冲溶液。

表上没有、却要会的

表上没有的东西一样会考，必须自己记住，或者等题目给出：

要自己记住的： E°cell = E°(阴极) − E°(阳极)；稀释时 M₁V₁ = M₂V₂；用键焓估算 ΔH（断开的键减形成的键）；盖斯定律；常见强酸强碱；溶解性规律（钠盐、钾盐、铵盐和硝酸盐都易溶）；常见多原子离子的名称和电荷。
题目会给出的： 标准还原电势、Ka 和 Ksp 的数值、水的比热容、键焓、生成焓等数据。

选一个部分，点一个公式，看它用来做什么、容易错在哪：

官方公式表导览：选一个部分，再点一个公式

用来做什么：由光的频率求一个光子的能量（U3.11、U3.12）。

容易错在哪：h = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s 在表上；题目给的是波长时，先用 c = λν 换成频率，波长要换成米。

例题 1：选对 R

0.500 mol 理想气体装在 2.00 L 的容器里，温度 25 °C。求压强（单位 atm）。

分步解析

找公式。 在“气体、液体与溶液”部分找到 PV = nRT，变形为：
$P = \frac{nRT}{V}$
选 R。 要的压强单位是 atm，体积单位是 L，所以取：
$R = 0.08206\ \text{L·atm·mol}^{-1}\text{·K}^{-1}$
温度换成 K。 用表上的换算 K = °C + 273.15：
$T = 25 + 273.15 = 298.15\ \text{K}$
代入计算。
$\begin{aligned} P &= \frac{0.500 \times 0.08206 \times 298.15}{2.00} \\ &= \boxed{6.12\ \text{atm}} \end{aligned}$
对照错误做法。 如果误用 R = 8.314，会算出 P = 620，单位根本不是 atm，数值也离谱。代数前先看单位能不能约掉，就能避免这种错误。

例题 2：把表上的两行连起来

某电池反应转移 2 个电子，25 °C 时 E° = +0.46 V。求这个反应的平衡常数 K。

分步解析

表上没有 K 和 E° 直接的关系，但有两行都含 ΔG°。 在“热力学与电化学”部分：
$\begin{gathered} \Delta G^\circ = -nFE^\circ \\ \Delta G^\circ = -RT\ln K \end{gathered}$
先求 ΔG°。 F = 96 485 C/mol 在表上，C × V = J：
$\begin{aligned} \Delta G^\circ &= -2 \times 96\,485 \times 0.46 \\ &= -8.88 \times 10^{4}\ \text{J/mol} \end{aligned}$
再求 ln K。 ΔG° 的单位是 J，所以 R 取 8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹：
$\begin{aligned} \ln K &= -\frac{\Delta G^\circ}{RT} = \frac{8.88 \times 10^{4}}{8.314 \times 298.15} \\ &= 35.8 \end{aligned}$
求 K。
$K = e^{35.8} = \boxed{3.6 \times 10^{15}}$
检查。 E° > 0，ΔG° < 0，K 应该大于 1。结果符合。

练一练：这个公式或数据在官方表上吗？

PV = nRT
E°cell = E°(阴极) − E°(阳极)
pH = pKa + log([A⁻]/[HA])
水的比热容 4.18 J/(g·°C)
t½ = 0.693/k
常见强酸有哪些
能斯特方程 E = E° − (RT/nF) ln Q
M₁V₁ = M₂V₂

常见误区

误区 1：“表上有的公式就不用记。” 表只告诉你公式长什么样，不告诉你什么时候能用、单位怎么配。考场上每个公式都去翻也很费时间，常用的要熟到不用查。

误区 2：“R 用哪个值都一样。” 两个 R 数值不同，单位也不同。PV = nRT 用 atm 和 L 时取 0.08206；和焦耳有关的式子取 8.314。用错了，结果会差 100 倍左右。

误区 3：“表上没有的公式，考试就不会考。” E°cell 的算法、溶解性规律、强酸强碱都不在表上，却是常考内容。表上没有，只说明要自己记住。

即时小测

用 PV = nRT 算压强（atm），体积用 L，R 应该取哪个值？

下面哪个不在官方公式表上？

公式表里的粗体 M 表示什么？

已知某二级反应的速率常数 k，能用 t½ = 0.693/k 求它的半衰期吗？

考试用的周期表上能查到什么？

同一个字母 c，在 A = εbc 里表示什么？

AP 式练习

AP 风格自由作答题

某有色溶液在 520 nm 处吸收最强。用 1.00 cm 的比色皿测得它在 520 nm 处的吸光度为 0.448；这种溶质在 520 nm 处的摩尔吸光系数 ε = 1.12 × 10⁴ L·mol⁻¹·cm⁻¹。

(a) 算出 520 nm 光的频率。

(b) 算出一个 520 nm 光子的能量。

(c) 算出溶液的物质的量浓度。

(d) 写出 (a)–(c) 各用了公式表哪一部分的哪个公式。

(e) 题目中哪个数据是公式表上没有、必须由题目给出的？说明原因。

参考答案与评分要点

(a) ν = c/λ = (2.998 × 10⁸ m/s) ÷ (520 × 10⁻⁹ m) = 5.77 × 10¹⁴ s⁻¹。

(b) E = hν = (6.626 × 10⁻³⁴ J·s)(5.77 × 10¹⁴ s⁻¹) = 3.82 × 10⁻¹⁹ J。

(c) c = A/(εb) = 0.448 ÷ (1.12 × 10⁴ × 1.00) = 4.00 × 10⁻⁵ mol/L。

(d) (a) c = λν 和 (b) E = hν 在“原子结构”部分，h 和光速也在这一部分；(c) A = εbc 在“气体、液体与溶液”部分。

(e) 摩尔吸光系数 ε。它随物质和波长而变，不是通用常数，所以表上不可能列出，必须由题目给出（比色皿的长度和吸光度是这次测量的数据，也由题目给出）。

评分要点： (a) 频率，波长换成 m；(b) 光子能量；(c) 浓度；(d) 三个公式和所在部分；(e) 指出 ε 并说明原因。

小结

参考资料：公式与常数表（单位、换算、词头和五个部分的公式与常数）和只有原子序数、符号、相对原子质量的周期表。
用表时先认符号，再选常数（两个 R），温度用 K，分清 ln 和 log，看适用条件。
E°cell 的算法、稀释公式、键焓、强酸强碱、溶解性规律等不在表上，要自己记住；数据类信息由题目给出。

AP 提示： 代数之前，先把公式写出来，再在每个数后面写上单位；单位能约掉，常数一般就选对了。阅卷人也会因为你写出了公式和代入过程给分。

资料来源：公式表的内容按 College Board《AP Chemistry Exam Reference Information》（2025 年版）整理；本课和组件中的排版与说明是本站自己写的。

官方公式表与周期表的使用Using the Official Equation Sheet and Periodic Table

学习目标

前置知识

考试发给你的参考资料

用好公式表的五条规则

表上没有、却要会的

例题 1：选对 R

例题 2：把表上的两行连起来

常见误区

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