题目内容

金刚石和石墨都是碳的单质,石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12g石墨完全转化为金刚石时,要吸收EkJ的能量,下列说法正确的是(    )

A.金刚石与石墨互为同位素
B.石墨不如金刚石稳定
C.金刚石与石墨互为同分异构体
D.等质量的石墨与金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多

D

解析试题分析:12g石墨完全转化成金刚石时需要吸收E kJ的能量,说明石墨的能量低于金刚石的能量,石墨更稳定,金刚石的能量高,1mol石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多。
A、金刚石与石墨是由碳元素组成的物理性质不同的单质,互为同素异形体,故A错误;
B、石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,石墨比金刚石稳定,故B错误;
C、金刚石与石墨是由碳元素组成的物理性质不同的单质,互为同素异形体,故C不正确;
D、金刚石的能量高,等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多,故D正确,答案选D。
考点:考查金刚石和石墨转化、同素异形体、同位素和同分异构体的有关判断
点评:该题是中等难度的试题,试题针对性强,注重答题的灵活性。该题以金刚石和石墨的转化为载体,涉及到的能量变化、同素异形体、同位素和同分异构体的有关判断,以及物质稳定性的判断等。注意能量低的物质更稳定即可解答。

练习册系列答案
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(15分)二甲醚(DME)和甲醇是21世纪应用最广泛的两种清洁燃料,目前工业上均可由合成气在特定催化剂作用下制得。
(1)由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
已知:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)            △H1=-90.7 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)     △H2=-23.5 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)        △H3=-41.2 kJ·mol-1
则反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=      kJ·mol-1
(2)将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中,一定条件下发生反应:
4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),其中CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示:

①该反应的平衡常数表达式为       ;P1、P2、P3由大到小的顺序为       
②若反应在P3和316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO的转化率     50%(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)由合成气合成甲醇的反应的温度与平衡常数(K)的关系如表数据,


250℃时,将2 molCO和6 molH2充入2L的密闭容器中发生反应,反应时间与物质浓度的关系如图所示,则前10分钟内,氢气的平均反应速率为     ;若15分钟时,只改变温度一个条件,假设在20分钟时达到新平衡,氢气的转化率为33.3%,此时温度为      (从上表中选),请在图中画出15—25分钟c (CH3OH)的变化曲线。
(4)利用甲醇液相脱水也可制备二甲醚,原理是:CH3OH +H2SO4→CH3HSO4+H2O,CH3HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4。与合成气制备二甲醚比较,该工艺的优点是反应温度低,转化率高,其缺点是        

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