Question

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

金剛石

（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

C（石墨，s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ?mol^-1

．
（2）在通常狀況下，金剛石和石墨

石墨

（填“金剛石”和“石墨”）更穩(wěn)定，寫出石墨轉化為金剛石的熱化學方程式：

C（石墨，s）═C（金剛石，s）△H=1.9 kJ?mol^-1

．
（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

252.0 kJ

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)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，金剛石放出能量高，依據(jù)圖象的反應能量變化計算焓變，結合熱化學方程式寫出；
（2）依據(jù)物質能量越高，越活潑分析判斷，依據(jù)圖象能量變化寫出石墨轉化為金剛石的熱化學方程式，反應是吸熱反應；
（3）依據(jù)極值計算判斷生成的氣體組成，結合熱化學方程式計算得到；

解答：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 kJ?mol^-1 ；
故答案為：金剛石，C（石墨，s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ?mol^-1 ；
（2）圖象分析金剛石能量高于石墨，能量越低越穩(wěn)定，所以說明石墨穩(wěn)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 kJ?mol^-1
故答案為：石墨　C（石墨，s）═C（金剛石，s）△H=1.9 kJ?mol^-1
（3）12g石墨物質的量為1mol，在一定量空氣中燃燒，依據(jù)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(jù)圖象分析，C（石墨，s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ?mol^-1 ；C（石墨，s）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）△H=-110.5 kJ?mol^-1
生成二氧化碳和一氧化碳混合氣體放出熱量=393.5 kJ?mol^-1 ×0.5mol+110.5 kJ?mol^-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；
故答案為：252.0 kJ；

點評：本題考查了化學反應能量變化的圖象分析計算，熱化學方程式的書寫方法，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．