题目内容

(分)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们燃烧氧气不足时生成一氧化碳,充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。 

   (1)等量金刚石和石墨完全燃烧__________(填“金刚石”或“石墨”)放出热量更多,写出表示石墨燃烧热的热化学方程式___________________________________。

   (2)在通常状况下,金刚石和石墨__________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,写出石墨转化为金刚石的热化学方程式___________________________。

   (3)12g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36g,该过程放出的热量            

(1)金刚石 (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(金刚石s);△H=+1.9 kJ/mol(2分)

   (3)252.0kJ(3分)


解析:

(1)从图像上很显然可以看出金刚石能量比石墨高,所以等量金刚石和石墨完全燃烧金刚石放出热量更多,根据燃烧热定义,石墨完全燃烧生成二氧化碳,根据图像反应放出的总热量为110.5+283.0=393.5kJ,所以,表示石墨燃烧热的热化学方程式为C(石墨s)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.5kJ/mol(2)因为金刚石能量比石墨高,根据能量越低越稳定,所以在通常状况下石墨更稳定。石墨转化为金刚石要吸收热量,1mol石墨转化为金刚石吸收热量395.4-393.5=1.9kJ,热化学方程式为C(石墨s)= C(金刚石s);△H=+1.9 kJ/mol

(3)12g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36g,根据碳原子守恒,气体总物质的量为1mol,所以生成气体平均摩尔质量为36g/mol,利用十字交叉法求算混合气体中CO和CO2的物质的量的比所以混合气体中CO和CO2各0.5mol,该过程放出热量为110.5+283.0/2=252.0kJ。

练习册系列答案
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(16分) 能源危机是当前全球问题,开源节流是应对能源危机的重要举措。

 ⑴下列做法有助于能源“开源节流”的是    ▲   (填字母)。

a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源

b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求

c.开发太阳能、水能、风能、地热等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料

d.减少资源消耗,增加资源的重复使用、资源的循环再生

(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们燃烧氧气不足时生成一氧化碳,充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如右图所示。           

 

(a)在通常状况下,金刚石和石墨中_______(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为_______ kJ·mol-1

(b)12 g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36g,该过程放出的热量    ▲     kJ。

 (3)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g);ΔH=+180.0 kJ·mol-1

综合上述有关信息,请写出CO除NO的热化学方程式           ▲            

美国斯坦福大学研究人员最近发明一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。

(4)研究表明,电池的正极用二氧化锰纳米棒为材料可提高发电效率,这是利用纳米材料具有

      ▲       特性,能与钠离子充分接触。

(5)海水中的“水”电池总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,该电池负极反应式为       ▲       ;当生成1 mol Na2Mn5O10转移      ▲   mol电子。

 

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