Question

【题目】金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出热量如图所示。

(1)等量的金刚石和石墨完全燃烧，________ (填“金刚石”或“石墨”）放出热量更多，石墨的燃烧热△H= ______________。

(2)12 g石墨在一定量的空气中燃烧， 生成气体36g，该过程放出的热量为_____________。

(3)已知：断开1 mol N2和1 mol 02分子中化学键所需要吸收的能量分别为946 kJ 和 497 kJ；N2(g) + O2(g)=2NO(g) △H=+180 kJ·mol-1 ,则相同条件下破坏NO分子中化学键释放的能量为_________。

(4)综合上述有关信息，请写出用CO除去NO的热化学方程式:________。

Answer 1

【答案】 金刚石 －393.5kJ·mol－1 252.0kJ 631.5kJ 2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g) △H=－746.0kJ·mol－1

【解析】(1)图象分析金刚石能量高于石墨，结合盖斯定律可知，完全燃烧金刚石放出的热量更多；图象分析1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为(110.5+283.0)kJ=393.5kJ，则石墨的燃烧热为393.5kJmol-1；
(2)12g石墨物质的量为1mol，在一定量空气中燃烧，依据元素守恒，若生成二氧化碳质量为44g，若生成一氧化碳质量为28g，生成气体36g，28g＜36g＜44g，判断生成的气体为一氧化碳和二氧化碳气体，设一氧化碳物质的量为x，二氧化碳物质的量为(1-x)mol，28x+44(1-x)=36g，x=0.5mol，二氧化碳物质的量为0.5mol；依据图象分析，C(石墨，s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5 kJmol-1 ；C(石墨，s)+O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJmol-1 ；生成二氧化碳和一氧化碳混合气体放出热量=393.5kJmol-1 ×0.5mol+110.5 kJmol-1 ×0.5mol=252kJ；12g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36g，该过程放出的热量为252.0kJ；
(3)根据N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJmol-1、497kJmol-1以及反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJmol-1可设NO分子中化学键的键能为x，则有：946kJmol-1+497kJmol-1-2x=180kJmol-1 得：x=631.5kJmol-1；
(4)已知①C(石墨，s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5 kJmol-1 ，
②C(石墨，s)+O2(g)═CO(g)△H=-110.5 kJmol-1，
③N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJmol-1，
由盖斯定律：方程式①×2-②×2-③得 2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-746.0kJmol-1。