题目
在标准压力pº下,383.15K的水变为同温下的蒸汽,吸热Qp。对于该相变过程,以下哪个关系式不能成立?()A. ΔGB. ΔH=QpC. ΔS隔离D. ΔS隔离>0
在标准压力pº下,383.15K的水变为同温下的蒸汽,吸热Qp。对于该相变过程,以下哪个关系式不能成立?()
A. ΔG<0
B. ΔH=Qp
C. ΔS隔离<0
D. ΔS隔离>0
题目解答
答案
C. ΔS隔离<0
解析
本题考查相变过程中的热力学关系,核心在于判断各选项是否符合热力学定律。关键点如下:
- 相变类型:在标准压力下,水于沸点温度(383.15K)汽化为可逆过程。
- 吉布斯自由能(ΔG):可逆相变中ΔG=0,但题目中水自发汽化,实际为不可逆过程,故ΔG<0。
- 焓变与热效应(ΔH=Qp):恒压下,焓变ΔH等于吸热Qp。
- 孤立系统熵变(ΔS隔离):可逆过程ΔS隔离=0,不可逆过程ΔS隔离>0。题目中相变为可逆,故ΔS隔离<0不成立。
选项分析
A. ΔG<0
在恒温恒压下,若ΔG<0,过程自发进行。水在沸点温度下汽化是自发过程,故ΔG<0成立。
B. ΔH=Qp
恒压下,焓变ΔH定义为Qp,即ΔH=Qp成立。
C. ΔS隔离<0
可逆过程中,孤立系统熵变ΔS隔离=0。若过程不可逆,ΔS隔离>0。题目中相变为可逆,故ΔS隔离<0不成立。
D. ΔS隔离>0
若过程不可逆,ΔS隔离>0。但本题相变为可逆,ΔS隔离=0,故ΔS隔离>0不成立。但题目要求选择“不能成立”的选项,C更直接矛盾。