四、(50分) 5mol过冷水在-5℃, 101.3kPa下凝结为冰，计算过程的ΔG, 并判断过程在此条件下能否发生。已知水在0℃, 101.3kPa下凝固热ΔHm,凝=-6.009J·K-1·mol-1，水的平均热容为75.3 J·K-1·mol-1, 冰的平均热容为37.6 J·K-1·mol-1。

(2) H2O(l) H2O(s)

ΔG

n=5.00mol, n=5.00mol, t1= -5℃ t1= -5℃ p=101.3kPa p=101.325kPa

H2O(l) H2O(s) n=5.00mol, Δ G 3 n=5.00mol, t1= 0℃ t1=0℃ P=101.3kPa p=101.3kPa

ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=1883-30045-940=-29102J， ΔS1=nCp,m,水lnT1/T2=5×75.3ln273.2/268.2=6.93J·K， ΔS2=ΔHm,凝/T=5×(-6009×10)/273.2=-110.0 J·K ΔS3=nCp,m,冰lnT2/T1=5×37.6ln268.2/273.2=3.47J·K， ΔS=ΔS1+ΔS2+ΔS3=6.95-110.0-3.47=-106.5 J·K ΔG=ΔH-TΔS=-29102-268.2×(-106.5)=-539 J<0 w=0,等温，等压，ΔG〈 0，水可以自动结冰。

1. × 2. √ 3. × 4. × 5. √ 6. × 7. √ 8. √ 9. × 10. √

ˊ

-1-1

3

-1-1

ˊ

ˊ

ΔG1

ΔG3