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，反应中放出的热量如图所示。

（1）在通常状况下，金刚石和石墨相比较，___(填“金刚石”或“石墨”)更稳定。

（2）已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ·mol－1、497kJ·mol－1。N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH＝＋180.0kJ·mol－1。NO分子中化学键的键能为___kJ·mol－1。

（3）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】石墨 631.5 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH＝-746.0kJ·mol－1

【解析】

(1)物质的能量越高，越不稳定；

(2)根据焓变ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和，计算NO分子中化学键的键能；

(3)利用盖斯定律结合已知热化学方程式计算反应热，再写出热化学方程式。

(1)根据图象，金刚石能量高于石墨，能量越低，越稳定，所以石墨稳定，故答案为：石墨；

(2)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，根据焓变ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和，有：946kJmol-1+497kJmol-1-2x=180kJmol-1 ，解得：x=631.5kJmol-1，故答案为：631.5；

(3)根据图像，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，根据盖斯定律，将①×2-②×2-③得：2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=(-393.5 kJmol-1)×2-(-110.5 kJmol-1)×2-(+180kJmol-1)=-746.0kJmol-1，故答案为：2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-746.0kJmol-1。