将装有0.1mol乙醚(C2H5)2O(l)的小玻璃瓶放入容积为10dm3的恒容密封真空容器中 并在35.51℃的恒温槽中恒温。35

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将装有0.1mol乙醚(C2H5)2O(l)的小玻璃瓶放入容积为10dm3的恒容密封真空容器中,并在35.51℃的恒温槽中恒温。35.51℃为在101.325kPa下乙醚的沸点。已知在此条件下乙醚的摩尔蒸发焓△vapHm=25.104kJ·mol-1。今将小瓶打破,乙醚蒸发至平衡态,求:(1)乙醚的蒸气压力;(2)过程的Q,△U,△H及△S。

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答案解析

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  • 用B代表乙醚,假设B(l)全部蒸发。
       (1)乙醚的蒸气压力
       p2=nRT/V=0.1mol×8.315J·mol-1·K-1×308.66K/(10×10-3m3)=25.664kPa
       p2<101.325kPa,说明假设合理。$(2)在不考虑压力变化对焓、熵的影响条件下,所给过程的△H及△S可按下面方法求出,即:
       n=0.1mol,恒温,T=308.66K 
       
       视B(g)为理想气体
       △H=n△vapHm(B,l)=0.1mol×25.104kJ·mol-1=2.5104kJ
       Q=△U=△H-△n(g)RT=2.5104kJ-(0.1×8.315×308.66×10-3)kJ
       =2.2538kJ
       △S=n△vapHm(B,l)/T+nRln(P1/p2)
       =[0.1×25104/308.66+0.1×8.315ln(101.325/25.66)]J·K-1=9.275J·K-1