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】 金剛石 C（石墨,s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5 kJ?mol﹣1 石墨 C（石墨,s）═C（金剛石,s）△H=+1.9 kJ?mol﹣1 252.0 kJ

【解析】試題分析：（1）根據圖像，金剛石與氧氣的總能量大于石墨與氧氣的總能量，生成的產物的能量相同，所以金剛石完全燃燒放出的能量多；1mol石墨與氧氣完全燃燒放出的能量是ΔH2+ΔH3=－393．5 kJ·mol－1，所以石墨完全燃燒的熱化學方程式是C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393．5 kJ·mol－1

（2）因為金剛石與氧氣的總能量大于石墨與氧氣的總能量，石墨金剛石的能量大于石墨的能量，能量越低越穩定，所以石墨穩定；金剛石完全燃燒放出的能量是395．4kJ，根據蓋斯定律，則石墨轉化為金剛石時，反應熱為－393．5 kJ·mol-（－395．4 kJ·mol－1）=1．9 kJ·mol－1，則石墨轉化為金剛石的熱化學方程式是C(石墨，s)===C(金剛石，s) ΔH＝1．9 kJ·mol－1；

（3）12g石墨的物質的量是1mol，若完全燃燒生成的氣體的質量是44g，現在生成氣體的質量是36g，石墨未完全燃燒，每生成1molCO，則氣體質量減少44-28=16g，現在氣體質量減少44-36=8g，所以是生成CO的物質的量是8/16=0．5mol，根據元素守恒，則二氧化碳的物質的量是0．5mol，所以放出的能量是0．5mol×110．5kJ/mol+0．5mol×393．5kJ/mol=252．0kJ。