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热化学标准状态是指系统压力为100kpa温度为298k时物质的状态对吗?

在温度为T,气体本身的分压为100kPa,(而不是外压),而且具有理想气体性质的状态,叫做该气体的标准态。 所以,水蒸气的标准摩尔熵,指的是在298K,分压为100kPa,符合理想气体时每1mol H2O(g)的熵。 这个标准态是假想的状态,但它是有意义的,通过热化学原理,可以将数值转变为其他的状态时的数值(这比编表时考虑每一种物质的饱和蒸气压方便多了,否则每一条都要加一个注释,读者在使用时还要考虑怎样把数据转换回去,来进行其他过程的热力学计算)。 比如,根据298K时,H2O(g)=H2O(l) ΔrGm°=ΔrHm°-TΔrSm° < 0,可以知道,在298K时,分压为100kPa的水蒸气与纯液态水混合时,水蒸气会自发转变为液态水,同时科技工作者还可以根据查表得到的上述数值,求得在达到平衡时,即ΔrGm=0时,H2O(g)的自身分压是多少(即此温度下的饱和蒸气压)。 虽然该温度下水蒸气的饱和蒸气压只有3kPa多,但是如果我们可以想想这样一个瞬间,就是水分子占据的体积迅速减小为大约1/30,这时候水蒸气的分压就可以为100kPa了,只不过此时水蒸气不稳定,立即会有一部分水由气相转为液相。此外,水蒸气显然离理想气体相距甚远,水分子极性极大,且含有分子间氢键,分子与分子之间作用较强,不具有理想气体的行为。 不仅水蒸气,所有的实际气体的标准态都是假想态,因为分子间作用力不为0;大部分溶液的标准态也是假想态,一方面是很多物质的溶解度达不到1mol/kg(约为1mol/L),另一方面,溶液的性质也不具有理想液态混合物的性质(不在全部浓度范围遵循拉乌尔定律);很多热化学方程式描述的也是假想的化学反应,因为只要是状态函数,始态和终态确定了,中间可以随意地设计有利于自己进行计算的过程。

匿名回答于2019-08-16 02:52:03


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