Question

金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們?nèi)紵�氧氣不足時生成一氧化碳，充分燃燒生成二氧化碳，反應(yīng)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”或“石墨”）放出熱量更多，寫出表示石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式___________________________________。

   （2）在通常狀況下，金剛石和石墨__________（填“金剛石”或“石墨”）更穩(wěn)定，寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)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             。

Answer 1

（1）金剛石 （1分） C（石墨s）+O₂（g）=CO₂（g）；△H=-393.5kJ/mol（2分）

（2）石墨（1分）C（石墨s）= C（金剛石s）；△H=+1.9 kJ/mol（2分）

（3）252.0kJ（3分）

解析:

（1）從圖像上很顯然可以看出金剛石能量比石墨高，所以等量金剛石和石墨完全燃燒金剛石放出熱量更多，根據(jù)燃燒熱定義，石墨完全燃燒生成二氧化碳，根據(jù)圖像反應(yīng)放出的總熱量為110.5+283.0=393.5kJ，所以，表示石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C（石墨s）+O₂（g）=CO₂（g）；△H=-393.5kJ/mol

（2）因為金剛石能量比石墨高，根據(jù)能量越低越穩(wěn)定，所以在通常狀況下石墨更穩(wěn)定。石墨轉(zhuǎn)化為金剛石要吸收熱量，1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸收熱量395.4-393.5=1.9kJ，熱化學(xué)方程式為C（石墨s）= C（金剛石s）；△H=+1.9 kJ/mol

（3）12g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36g，根據(jù)碳原子守恒，氣體總物質(zhì)的量為1mol，所以生成氣體平均摩爾質(zhì)量為36g/mol，利用十字交叉法求算混合氣體中CO和CO₂的物質(zhì)的量的比所以混合氣體中CO和CO₂各0.5mol，該過程放出熱量為110.5+283.0/2=252.0kJ。