Question

【题目】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）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 。

（2）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 。

（3）已知在常温常压下：

①CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) △H=－359.8kJ·mol－1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=－556.0kJ·mol－1

③H2O(g)=H2O(l) △H=－44.0kJ·mol－1

写出体现甲醇燃烧热的热化学方程式 。

Answer 1

【答案】(1) 石墨；C(石墨，s)═C(金刚石，s) △H=+1.9 kJmol-1；(2) 252.0kJ；

(3)CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8kJ·mol-1。

【解析】

试题分析：(1)物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。根据图示可知等质量的石墨含有的能量比金刚石低，所以石墨稳定；图象分析金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以说明石墨稳定，根据图像分析可知：石墨转化为金刚石需要吸收热量=395.4kJ-393.5kJ=1.9kJ；反应的热化学方程式为C(石墨，s)═C(金刚石，s) △H=+1.9 kJmol-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，若完全生成二氧化碳质量为44g，若生成一氧化碳质量为28g，现在生成气体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；依据图像分析，1mol石墨完全生成CO2放出热量是393.5 kJ，生成CO时放出的热量是110.5 kJ，则生成二氧化碳和一氧化碳的物质的量都是0.5mol时放出热量=393.5 kJmol-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) 已知在常温常压下：①CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H=-359.8kJmol-1；②2CO（g）+O2(g)=2CO2（g）△H=-556.0kJmol-1；③H2O(g)= H2O(l)△H=-44.0kJmol-1，则根据盖斯定律，①+②×1/2+③×2，整理可得：甲醇燃烧热的热化学方程式CH3OH(l)+ 3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8 kJmol-1。