利用附录中各物质的Sθm，△fHθm数据，求上述反应在25℃时的△rSθm，...

问答题

化学反应如下：

利用附录中各物质的S^θ_m，△_fH^θ_m数据，求上述反应在25℃时的△_rS^θ_m，△_rG^θ_m。

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1.问答题 若在某温度范围内，一液体及其蒸气的摩尔定压热容均可表示成C_p,m=a+bT+cT²的形式，则液体的摩尔蒸发焓为其中△a=a（g）-a（l），△b=b（g）-b（l），△c=c（g）-c（l），△H₀为积分常数。试用克劳修斯-克拉佩龙方程的微分式，推导出该温度范围内液体饱和蒸气压p的对数lnp与热力学温度T的函数关系式，积分常数为I。

参考答案：

2.问答题已知在-5℃，水和冰的密度分别为p（H₂O，l）=999.2kg•m^-3和p（H₂O，s）=916.7kg•m^-3。在在-5℃，水和冰的相平衡压力为59.8Mpa。今有-5℃的1kg水在100kPa下凝固成同样温度、压力下的冰，求过程的△G。假设水和冰的密度不随压力改变。

参考答案：

3.问答题已知在100kPa下水的凝固点为0℃，在–5℃，过冷水的比凝固焓△^s_lh=-322.4J·g^-1，过冷水和冰的饱和蒸气压分别为p²（H₂O，l）=0.422kPa，p²（H₂O，s）=0.414kPa。今在100kPa下，有-5℃1kg的过冷水变成同样温度、同样压力下的冰，设计可逆途径，分别按可逆途径计算过程的△S及△G。

参考答案：

4.问答题 已知在101.325kPa下，水的沸点为100℃，其比蒸发焓△_vaph=2257.4kJ•kg^-1。已知液态水和水蒸气在100～120℃范围内的平均比定压热容分别为=4.224kJ•kg^-1•K^-1及=2.033kJ•kg^-1•K^-1。今有101.325kPa下120℃的1kg过热水变成同样温度、压力下的水蒸气。设计可逆过程，并按可逆途径分别求过程的△S及△G。

参考答案：

5.问答题已知100℃水的饱和蒸气压为101.325kPa，在此条件下水的摩尔蒸发焓△_vapH_m=40.668kJ•mol^-1。在置于100℃恒温槽中的容积为100dm³的密闭容器中，有压力120kPa的过饱和蒸气。此状态为亚稳态。今过饱和蒸气失稳，部分凝结成液态水达到热力学稳定的平衡态。求过程的Q，△U，△H，△S，△A及△G。

参考答案：

6.问答题已知25℃时液态水的标准摩尔生成吉布斯函数△_fG^θ_m（H₂O，l）=-237.129kJ•mol^-1。水在25℃时的饱和蒸气压p^θ=3.1663kPa。求25℃时水蒸气的标准摩尔生成吉布斯函数。

参考答案：

7.问答题 若参加化学反应各物质的摩尔定压热容可表示成C_p，m=a+bT+cT²。试推导化学反应的标准摩尔反应熵△_rS^θ_m（T）与温度T的函数关系式，并说明积分常数△_rS^θ_m，0如何确定。

参考答案：

8.问答题 O₂（g）的摩尔定压热容与温度的函数关系为

已知25℃下O₂（g）的标准摩尔熵。求_O2（g）在100℃，50kPa下的摩尔规定熵值S_m。

参考答案：

9.问答题 容积为20dm³的密闭容器中共有2molH₂O成气液两相平衡。已知80℃，100℃下水的饱和蒸气压分别为p₁=47.343kPa及p₂=101.325kPa，25℃水的摩尔蒸发焓△_vapH_m=44.106kJ•mol^-1；水和蒸气在25～100℃间的平均摩尔定压热容（H₂O，l）=75.75J•mol^-1•K^-1和（H₂O，g）=33.76J•mol^-1•K^-1。今将系统从80℃的平衡态加热到100℃的平衡态。求过程的Q，△U，△H及△S。

参考答案：

10.问答题已知苯（C₆H₆）在101.325kPa下于80.1℃沸腾，△_vapH_m=30.878kJ•mol^-1。液体苯的摩尔定压热容C_p，m=142.7J•mol^-1•K^-1。今将40.53Kpa，80.1℃的苯蒸气1mol，先恒温可逆压缩至101.325kPa，并凝结成液态苯，再在恒压下将其冷却至60℃。求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。

参考答案：