本文拟结合已有的冰的饱和蒸汽压及水的热力学数据，依据热力学基本原理拟合出冰在25℃、标态下的热力学性质.

1. 不同温度下冰的饱和蒸汽压

   不同温度下冰的蒸汽压数据参见如下表1^[1].

   
   

      选用指数拟合方式得到的冰的蒸汽压拟合曲线, 参见如下图1.

 图1. 不同温度下冰的蒸汽压曲线 

        图1拟合得到的曲线方程为：p=0.6212·exp(0.0888T)                  （1）

        式（1）的相关系数（拟合度）为：R²=0.9995.

  2.  25℃、标态下冰的热力学性质

        将25℃代入式（1）可得此时：p(H₂O,s)=5.694kPa.

        冰的蒸发对应的化学反应方程式为：H₂O(s)→H₂O(g)                 （2）

        依题式（2）的标准摩尔吉布斯自由能变为：

          Δ_rG^θ_m=-RT·ln(p/100)=-8.314×298.15·ln(5.694/100)×10^-3=7.1037(kJ·mol^-1)

      另：25℃、标态下相关物质的热力学性质参见如下表2^[2].

       由上可得： Δ_rG^θ_m,2= Δ_fG^θ_m(H₂O, g)-Δ_fG^θ_m(H₂O, s)=-228.572-Δ_fG^θ_m(H₂O, s)=7.1037

                         Δ_fG^θ_m(H₂O, s)=-228.572-7.1037=-235.68 (kJ·mol^-1)      

                 另：Δ_fH^θ_m(H₂O, s)=-292.72kJ·mol^-1

       又化学反应：H₂(g)+1/2O₂(g)→H₂O(s)                    （3）

       Δ_rS^θ_m,3= S^θ_m(H₂O, s)-S^θ_m(H₂, g)-1/2·S^θ_m(O₂, g)=S^θ_m(H₂O, s)-130.684-1/2×205.138     （4）

       又因为：Δ_rS^θ_m,3=[Δ_rH^θ_m,3-Δ_rG^θ_m,3]/T=[Δ_fH^θ_m(H₂O, s)-Δ_fG^θ_m(H₂O, s)]/T

                                 =[-292.72-(-235.68)]×10³÷298.15=-191.313(J·mol^-1·K^-1)            （5）

      结合式（4）、（5）可得：S^θ_m(H₂O, s)=41.94 J·mol^-1·K^-1

 3. 结论    

     Δ_fG^θ_m(H₂O, s, 298.15K)=-235.68 (kJ·mol^-1);

     S^θ_m(H₂O, s, 298.15K)=41.94 J·mol^-1·K^-1

参考文献

[1]浙江大学普通化学教研组编. 普通化学（第七版）. 高等教育出版社, 2020,2:82.

[2]Lide D R. CRC Handbook of Chemistry and Physics. 89th ed, Chemical Co, 2008,17:2688 

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