题目
3.标准状态下,指定单质C(石墨)的下列热力学数据为零的是-|||-A、 △1Hm^0、Sm^6 B、 Delta (A)_(m)(O)_(2) △1Gm^6、Sm^6-|||-C、 △1Gm°、Sm^6 D、 (Delta )_(1)({H)_(m)}^theta Delta (G)_(=)

题目解答
答案

解析
本题考查标准状态下指定单质的热力学数据相关知识。解题的关键在于明确不同热力学函数对于稳定单质在标准状态下的取值规定。
1. 明确各热力学函数的定义和性质
- 标准摩尔生成焓$\Delta_{f}H_{m}^{\theta}$:在标准状态下,由最稳定的单质生成$1\mathrm{mol}$纯物质时的焓变。对于稳定单质本身,其生成过程没有发生化学变化,所以标准摩尔生成焓为$0$。
- 标准摩尔生成吉布斯自由能$\Delta_{f}G_{m}^{\theta}$:在标准状态下,由最稳定的单质生成$1\mathrm{mol}$纯物质时的吉布斯自由能变。同样,对于稳定单质,其生成过程无化学变化,标准摩尔生成吉布斯自由能为$0$。
- 标准摩尔熵$S_{m}^{\theta}$:熵是衡量体系混乱度的物理量。任何物质在绝对零度($T = 0\mathrm{K}$)时,其熵值才为$0$。在标准状态下(通常指$T = 298.15\mathrm{K}$,$p = 100\mathrm{kPa}$),物质都具有一定的混乱度,所以标准摩尔熵不为$0$。
2. 分析题目中的指定单质$C$(石墨)
石墨是碳元素的最稳定单质,在标准状态下,其标准摩尔生成焓$\Delta_{f}H_{m}^{\theta}=0$,标准摩尔生成吉布斯自由能$\Delta_{f}G_{m}^{\theta}=0$,而标准摩尔熵$S_{m}^{\theta}\neq0$。
3. 对各选项进行分析
- 选项A:$S_{m}^{\theta}\neq0$,所以该选项错误。
- 选项B:$S_{m}^{\theta}\neq0$,所以该选项错误。
- 选项C:$S_{m}^{\theta}\neq0$,所以该选项错误。
- 选项D:$\Delta_{f}H_{m}^{\theta}=0$,$\Delta_{f}G_{m}^{\theta}=0$,该选项正确。