Question

【題目】金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們燃燒氧氣不足時生成一氧化碳，充分燃燒生成二氧化碳，反應中放出的熱量如圖所示．
（1）等量金剛石和石墨完全燃燒（填“金剛石”和“石墨”）放出熱量更多，寫出石墨完全燃燒的熱化學方程式 ．
（2）在通常狀況下，金剛石和石墨（填“金剛石”和“石墨”）更穩定，寫出石墨轉化為金剛石的熱化學方程式： ．
（3）12g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36g，該過程放出的熱量為 ．

Answer 1

【答案】
（1）金剛石； C（石墨,s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5 kJ?mol﹣1
（2）石墨； C（石墨,s）═C（金剛石,s）△H=+1.9 kJ?mol﹣1
（3）252.0 kJ
【解析】解：（1）圖象分析可知，金剛石能量高于石墨，等量金剛石和石墨完全燃燒生成二氧化碳時金剛石放熱多，石墨燃燒生成二氧化碳放熱110.5KJ+283.0KJ=393.5KJ；反應的熱化學方程式為：C（石墨，s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5 kJmol﹣1 ；

所以答案是：金剛石，C（石墨，s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5 kJmol﹣1 ；（2）圖象分析金剛石能量高于石墨，能量越低越穩定，所以說明石墨穩定，圖象分析石墨轉化為金剛石需要吸收熱量=395.4KJ﹣393.5KJ=1.9KJ；反應的熱化學方程式為C（石墨，s）═C（金剛石，s）△H=+1.9 kJmol﹣1

所以答案是：石墨　C（石墨，s）═C（金剛石，s）△H=+1.9 kJmol﹣1（3）12g石墨物質的量為1mol，在一定量空氣中燃燒，依據元素守恒，若生成二氧化碳質量為44g，若生成一氧化碳質量為28g，生成氣體36g，28g＜36g＜44g，判斷生成的氣體為一氧化碳和二氧化碳氣體，設一氧化碳物質的量為x，二氧化碳物質的量為（1﹣x）mol，28x+44（1﹣x）=36g，x=0.5mol，二氧化碳物質的量為0.5mol；依據圖象分析，C（石墨，s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5 kJmol﹣1 ；C（石墨，s）+ O2（g）═CO（g）△H=﹣110.5 kJmol﹣1

生成二氧化碳和一氧化碳混合氣體放出熱量=393.5 kJmol﹣1 ×0.5mol+110.5 kJmol﹣1 ×0.5mol=252KJ；12g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36g，該過程放出的熱量為252.0kJ；

所以答案是：252.0 kJ；

【考點精析】認真審題，首先需要了解反應熱和焓變(在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱)．