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エントロピーとエンタルピーの問題について

以下の問題の解き方、できれば解答まで解説をお願いできないでしょうか?参考書は見てみたのですが、もう混乱して手がつかない状態です。本当に手詰まりなので、どうか解答よろしくお願いします。 (1)100℃の水1molが気化して100℃の水蒸気になるときのエントロピー変化ΔSを計算しなさい。ただし、100℃における水の蒸発潜熱は539cal/gである。また、蒸発のエネルギーが全て外部の熱源(120℃)から供給され、水1molと周りの熱源の2つで孤立系を形成しているとき、水の蒸発が自発的に進行することを熱力学の第二法則を用いて示しなさい。 (2)次の反応の25℃におけるΔH、ΔS、およびΔGを計算し、反応が右に進行し得るかどうかを調べなさい。 CH^4(g){メタン}+2H^2O(g){水蒸気}→CO^2(g){二酸化炭素}+4H^2(g){水素} ただし、1atm、298Kにおける標準生成自由エネルギー(ΔG°)と標準生成エンタルピー(ΔH°)は次の表の通りである。 H^(g){水素}+1/2*O^2(g){酸素}→H^2O{水蒸気}(g)において ΔG°=-54.64、ΔH°=-57.80 H^(g){水素}+1/2*O^2(g){酸素}→H^2O(L)において ΔG°=-56.69、ΔH°=-68.32 C(s){炭素}+O^2(g){酸素}→CO^2(g){二酸化炭素}において ΔG°=-94.26、ΔH°=-94.05 C(s){炭素}+2H^2(g){水素}→CH^4(g){メタン}において ΔG°=-12.14、ΔH°=-17.89 C(s){炭素}+1/2*O^2(g){酸素}→CO(g){一酸化炭素}において ΔG°=-32.81、ΔH°=-26.42

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(1)の前半 ΔS=ΔH/T (1)の後半 無理。熱源と水の温度が等しくなることは熱力学の第二法則を用いて示せるが、水の蒸発が自発的に進むかどうかは熱力学の第二法則からは分からない。 おそらく出題ミスなので、出題者に  ・本当に孤立系なのか?  ・圧力の変化は考えなくても良いのか?  ・「熱源」の定義は?熱源に圧力調整機能がついているのか? を尋ねて下さい。ついでに解き方も教えてもらうといいでしょう。 (2)の前半 ΔH=(生成物のΔH°の和)-(反応物のΔH°の和) ΔG=(生成物のΔG°の和)-(反応物のΔG°の和) ΔSは、ΔG=ΔH-TΔSの関係から求める。 (2)の後半 ΔGの符号から分かります。ΔGの符号と反応の進む向きの関係は、教科書に書いてあるはずなので探して下さい。 > できれば解答まで解説をお願いできないでしょうか? 熱力学で使われる記号や用語の定義は、教科書によって微妙に違います。ここで私が解答まで書くと、その微妙な違いのために、かえって混乱を増すと思いましたので、解き方の指針だけを示しました。私が回答に書いた式と教科書とを見比べながら、自力で解いてみて下さい。どうしても納得のいかない所がありましたら、補足欄でお知らせください。

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質問者からのお礼

ありがとうございます。くわしく説明してくださり助かります。一度自分で解いてみますね。

質問者からの補足

与えられた標準エンタルピーと標準生成自由エネルギーにはH^2(g){水素}がないのですが、これは与えられた他の標準エンタルピーと標準生成自由エネルギーから求められるということですか?あと、ポイントの付与をしてしまうと補足で質問できないのでもう少し待ってください。すみません。

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> 与えられた標準エンタルピーと標準生成自由エネルギーにはH^2(g){水素}がない H2(g)のΔG°とΔH°は、どちらもゼロです。 ちなみにO2(g)のΔG°とΔH°もゼロです。 同様にCl2(g)のΔG°とΔH°もゼロです。 しかしBr2(g)のΔG°とΔH°はゼロではありません。 理由は教科書に書いてあります。 ΔG°とΔH°の定義について調べてみて下さい。

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